浅谈高速加工.doc

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1、浅谈高速加工【摘要】随着加工技术的口趋发展高速加工已经成为主流。什么是高速加工。下面我就根据高速加工的特点和影响高速加工的两个方面做一个简单的阐述。并介绍了高速切削技术在航空航天、模具制造、汽车制造等领域得到广泛应用。【关键词】高速加工加工速度主轴转速刀具稳定现象固有主频率模具虽然有许多人在谈论高速加工(HSM),但对这一术语却并没有统一的定义。不过，一种比较好的方法可能是根据“稳定现象”来定义高速加工。一种常见的高速加工定义是基于表面加工速度——即刀具与工件之间的相对速度。从本质上看，这是一种对热量的限制，因为许多刀具磨损机制都取决于切削温度。用表面加工速度来定义高

2、速加工颇受刀具制造商和金属切削研究人员的青睐。在国际生产工程学会(CTRP)1992年的年会上,H.Schulz和T・Moriwaki在一篇名为“高速加工”的经典论文中，基于表面加工速度，制作了一个类似下图的图表，显示了常规加工、过渡区和高速加工的速度范围。表面加工速度v(m/min)由公式v二wdn确定(其中：d为铳刀或工件的直径，n为主轴转速)。高速加工的加工速度^1000(m/min)例如，一把直径25ram的铳刀,以15,000、的转速旋转，其表面加工速度则为1,177.5m/raino纤维增强塑料铝合金青铜和黄铜铁钢钛合金银基合金10100100010000

3、常规加工过渡区(in/min)另一种定义高速加工的方法与“稳定现象”的出现有关。当刀齿频率变化到固有主频率的很大一部分时，就会出现“稳定波形”o在低速加工时，主轴转速的选择并不会明显改变机床的动态性能。稳定性的极限值——当切深超过该值时就会发生颤振——似乎是一个常数。当刀齿频率变化到占固有主频率相当大的一部分(比如说1,4、1/3、1/2或1/1)时，通过选择止确的主轴转速，就能轻松地将金属去除率提高2倍或史多。例如，当用一把双刃铳刀以灵活性最大的固有主频率(1,200Hz)铳削铝合金时，在主轴转速为1,200x60+2二36,OOOrpm时，“稳定波形”效应最强。其

4、他主要的稳定区将出现在转速分别为18,OOOrpm.12,OOOrpm和9,OOOrpm时。对于具有较低的固有主频率的刀具系统，出现“稳定波形”效应的主轴转速可能会大大降低。当用一把6刃铳刀以250Hz的固有主频率铳削钛合金时，最稳定的加工区将出现在主轴转速为250x60+6二2,500rpm吋，按照动力学的观点，这一转速仍然属于高速加工的范畴。高速加工技术代表了切削加工的发展方向，并逐渐成为切削加工的主流技术。由于高速切削技术的应用可显著提高加工效率和加工精度、降低切削力、减小切削热对工件的影响、实现工序集约化等，因此已在航空航天、模具制造、汽车制造等领域得到广泛应

5、用，并取得了良好的技术经济效益。在现代模具的成形制造屮，由于模具的形面设计日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，因此对模具加工技术提出了更高要求，即不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术的研究不断深入，尤其在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火一铳削加工一热处理一磨削”或“电火花加工一手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程，甚至可用高速切削加工替代原来的全部工序。高速加工技术除

6、可应用于淬硬模具型腔的直接加工f尤其是半精加工和精Dum)gb,在EDM电极加工、快速样件制造等方面也得到广泛应用。大量生产实践表明，应用高速切削技术可节省模具后续加工中约80%的手工研磨时间，节约加工成本费用近30%,模具表面加工精度可达Tm,刀具切削效率可提高约一倍。