高速切削(hsc)技术、装备及应用初探论文

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1、高速切削(HSC)技术、装备及应用初探论文.freelon)博士提出一个假设，即同年申请德国专利(Machinestadt大学建立了项目合作关系，并获得初步成果。按目前看，工业发达国家的航空、汽车、动力机械、模具、轴承、机床等行业首先受惠于该项新技术，使上述行业的产品质量明显提高，成本大幅度降低，获得了市场竞争优势。超高速切削技术是未来切削加工的方向，也是时代发展的产物。二、高速切削的技术装备（一）高速切削机床高速机床是实现高速加工的前提和基本条件。在现代机床制造中，机床的高速化是一个必然的发展趋势

2、。在要求机床高速的同时，还要求机床具有高精度和高的静、动刚度。为了适应粗精加工，轻重切削和快速移动，同时保证高精度（定位精度±0.005mm），性能良好的机床是实现高速切削的关键因素。其关键技术有以下几项：1．高速主轴。高速主轴是高速切削机床的核心部件，在很大程度上决定了机床所能达到的切削速度、加工精度和应用范围。高速主轴单元的性能取决于主轴的设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术，随着对主轴转速要求的不断提高，传统的齿轮———皮带变速传动系统由于本身的振动、噪音等原因已不

3、能适应要求，取而代之的是一种新颖的功能部件———电主轴，它将主轴电机与机床主轴合二为一，实现了主轴电机与机床主轴的一体化。电主轴采用了电子传感器来控制温度，自带水冷或油冷循环系统，使主轴在高速旋转时保持恒温，一般可控制在20°～25°范围内某一设定温度，精度为±0.7°，同时使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使主轴免维护、长寿命、高精度。2．高速精密轴承。高速轴承是高速切削机床的核心，是决定高速主轴寿命和负载容量的最关键部件。（1）磁悬浮轴承。磁悬浮轴承是用电磁力将主轴无机械接触地悬浮起来，其转速

4、可达45000r/min，功率为20k系统与高速C系统的接口，是影响到机床操作控制性能的必要配套装置；4．能够自动测量刀具的直径、长度和进行破损检测的激光或红外线系统；5．测头能够安装到主轴上用以探测工件轮廓型面的红外线测量装置；6．为了减少发生故障后，停机等待修复的时间，在机床台数多、利用率高的情况下，备用一根高速主轴。HSC机床的安全防护装置，包括硬件和软件，要保证即使在发生刀具破裂而高速弹飞出来的极端情况下，仍然能够可靠地保护操作使用者的人身安全，并且能够预防机床部件、刀具、工件之间产生意外的

5、干涉碰撞。三、高速切削目前主要应用领域（一）大批生产领域如汽车工业，如美国福特汽车公司与Ingersoll公司合作研制的HVM800卧式加工中心及镗汽缸用的单轴镗缸机床以实际用于福特公司的生产线。（二）工件本身刚度不足的加工领域如航空航天工业产品或其他某些产品，如Ingersoll公司采用高速切削工艺所铣削的工件最薄壁厚仅为1mm。（三）加工复杂曲面领域如模具工具制造。（四）难加工材料领域如Ingersoll公司的“高速模块”所用切削速度为：加工航天航空铝合金2438m/min，汽车铝合金1829m

6、/min，铸铁1219m/min，这均比常规切削速度高出几倍到几十倍。【