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柴油机油泵体的机械加工工艺规程及钻M5-7H螺纹斜孔夹具设计【优秀工艺规程类+6张CAD图纸】

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关键词：: 柴油机油泵体机械加工加工工艺工艺规程夹具设计工艺装备

资源描述：

油泵体的机械加工工艺规程及夹具设计

柴油机油泵体的机械加工工艺规程及钻M5-7H螺纹斜孔夹具设计【优秀工艺规程类+6张CAD图纸】

【带任务书+开题报告+外文翻译+工艺过程、工序卡片全套+49页@正文16700字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】.bat

任务书.doc

外文翻译.doc

夹具体A0.dwg

定位圆柱销A3.dwg

封面.doc

工序卡片.doc

工艺卡片封面.doc

开题报告.doc

机械加工工艺过程卡片.dwg

正文.doc

装配图A0.dwg

钻模板A3.dwg

零件图A2.dwg

毕业设计（论文）任务书

中文题目：柴油机油泵体机械加工工艺规程及夹具设计

英文题目：design for Machining processing & fixture of the jerk pump

1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的

1、训练学生综合应用所学的基本原理和基本技能，提高实践工作能力和创新意识；

2、通过设计使学生的查阅文献资料并进行综合分析与应用的能力；外文应用能力；利用计算机设计和绘图的能力；编制机械加工工艺规程和夹具设计的能力得到综合训练和提高。

3、本次设计可以帮助我们印证和巩固已学过的专业基础课与部分专业课,可以培养我们观察问题,理论联系实际，运用所学知识分析问题以及解决问题的能力，了解机械加工过程及其所属部件的装配工艺过程，更深一步理解工步、工序等概念，以期进一步提高我们的机械制造的理论水平和进一步加强我们的机械制造应用方面的能力。

2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

1、设计内容：

设计柴油机油泵体的机械加工工艺规程和钻M5-7H螺纹斜孔的夹具。

2、设计参数：

（1）工件材料：HT200

（2）工件精度：（见零件图）

（3）生产类型：中批量

（4）夹具精度：

3、设计要求

本课题完成连杆体的整套机械加工工艺规程设计。

M5-7H螺纹斜孔采用专用夹具定位夹紧，手工上下料。

3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕

1、查阅与本课题有关的中外文献资料15篇以上，完成开题报告一份；

2、翻译与课题有关的外文资料（字数不少于3000）；

3、工艺规程卡一套，设计说明书一份；

4、图纸工作量：装配图若干张，共计不少于两张0号幅面，其中利用计算机不少于1张1号幅面；

5、技术经济分析报告1份。

4．主要参考文献

1.张泰金.钻孔夹具精度技术分析.工业计量,1999

2.陈明龙.一种可调等分孔通用夹具.机械制造,2001

3.王光斗等主编. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技出版社，2005.

4.马燕.定位误差对分度精度影响的分析和计算.机械工艺师,1997

5.哈尔滨工业大学,上海工业大学主编：机床夹具设计.上海科技出版社,上海，

6.欧阳兮译.《孔加工的技术革新》，世界制造技术与装备市场， 96.2

7.薛源顺主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社，2004.

8.胡秉文、刘光灿、周国柱.《机械制造工艺学》，中国科学技术出版社

9.马准.《大量生产走向柔性化》，世界制造技术与装备市场， 96.3

10.齐国光主编. 机械制造工艺学. 东莞：石油大学出版社，2004.

11.孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1992.

12.M. L. Maher , J . H. Rutherford. A Model for Synchronous Collaborative Design Using CAD and Database Management [J ] .Research in Engineering Design , 1997 ,9(7) :95～98

13.J . Y. Lee et al. Network - centric feature - based modeling[J ] . IEEE Comput . Soc , 1999 ,280～290

14.J . Y. Lee et al. A web - enabled approach to feature – based modeling in a distributed and collaborative design environment[ J ] . Concurrent Engineering : Research and Applications. 2001 ,9 (1) ,74～87

1.引言1

1.1油泵上体加工工艺现状1

1.2油泵上体加工工艺发展趋势1

2.方案论证4

2.1分析油泵上体的结构特点和精度要求4

2.1.1结构特点4

2.1.2主要技术要求4

2.2加工工艺路线的确定6

2.2.1确定生产纲领6

2.2.2确定泵体毛坯的制造形式7

2.2.3毛坯形状及铸造尺寸的确定7

2.2.4定位基准的选择8

2.2.5确定合理的夹紧方式8

2.2.6工艺路线的比较分析9

3.油泵上体加工工序设计12

4.钻模夹具设计38

4.1钻削切削力与夹紧力的计算40

4.2钻模板的设计40

4.3钻套的选择和设计41

4.4支脚的设计41

4.5钻床夹具的导向误差分析41

4.6夹具的结构设计42

5.结论43

6.技术经济分析报告45

7.致谢47

8.参考文献48

1.引言

1.1油泵上体加工工艺现状

我国常用的柴油机喷油泵为：A型泵、B型泵、P型泵、VE型泵等。前三种属柱塞泵；VE泵系分配式转子泵。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制，确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件，被视为柴油发动机的“心脏”部件，它一旦出问题会使整个柴油机工作失常，因此设计加工中对泵体零件提出了很高的要求。

以单缸泵体为例，我国目前中小型柴油机所用的单缸油泵主要来自于专业配套厂,其中有较资深的国有企业,也有新兴的乡镇企业。它的生产主要采用通用机床加专用夹具以工序分散的组织方式进行。存在的主要问题是加工质量不稳定,精度低,废品率高;个别关键精度要求普遍难以保证,导致油泵整机性能难以达标,成为困扰行业的一个技术难题。行业内部也一直不断的在进行技术攻关,但见效不大。

1.2油泵上体加工工艺发展趋势

1)工序集中

在一次安装中可完成零件多个表面的加工，可以较好地保证这些表面的相互位置精度，同时减少了装夹时间和减少工件在车间内的搬运工作量，利于缩短生产周期。减少机床数量，并相应减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作。可采用高效率的机床或自动线、数控机床等，生产率高。因为采用专用设备和工艺装备，使投资增大，调整和维修复杂，生产准备工作量[4]

2)高速加工

高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动（或移动）速度超过普通切削5～10倍，主要体现在刀具快进、工进及快退三个环节上，是高速加工系统技术中的一个子系统；对于整条生产自动线而言，高速加工技术表征是以较简捷的工艺流程、较短、较快的生产节拍的生产线进行生产加工。这就要突破机械加工传统观念，在确保产品质量的前提下，改革原有加工工艺（方式）：或采用一工位多工序、一刀多刃，或以车、铰、铣削替代磨削，或以拉削、搓、挤、滚压加工工艺（方式）替代滚、插、铣削加工等工艺（方式），尽可能地缩短整条生产线的工艺流程；对于某一产品而言，高速加工技术也意味着企业要以较短的生产周期，完成研发产品的各类信息采集与处理、设计开发、加工制造、市场营销及反馈信息。这与敏捷制造工程技术理念有相同之处。[6]

3)自动化生产

自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC，MC，CAM，FMS，CIM，IMS等来完成。在末来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。同时自动化开始面向中小型企业，以经济实用为出发点，满足不断发展的产品多样化和个性化需要。[3]

由此，现代化技术多采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自动换刀数控镗铣床；不仅生产效率高、加工精度高，而且适用范围广，设备利用率高。箱体大量生产中，还广泛采用由组合机床与输送装置组成的自动线进行加工；提高生产效率，降低成本，减轻劳动强度，稳定产品质量，降低对工人技术水平的要求

加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。?

加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中心。

(1)卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。

(2)立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。[11]

2.方案论证

2.1分析油泵上体的结构特点和精度要求

2.1.1结构特点

我们认为动力源由凸轮轴驱动端传入后，通过挺柱体作用于两对偶件，向外供油，这直接关系着喷油泵总成的供油特性、速度特性及柴油机的动力特性:与调速器相连的拉杆运动的可靠性和灵活性又直接影响喷油泵总成的调速特性乃至柴油机的调速性能。因此，轴承安装孔与凸轮轴、挺柱体与导程孔、拉杆孔与拉杆等三对运动副直接影喷油泵总成的三大特性。同时，燃油的内漏、外漏问题占油泵故障的50%之多，因此法兰套安装孔及密封孔与法兰套之间的静配合直接影响着油泵故障率。因此，产品设计对轴承安装孔、导程孔、法兰套安装孔及密封孔、拉杆孔以及定位支撑销孔等提出严格的要求

油泵属于典型的箱体类零件，它用于将机器和部件中的轴、套。齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来实现规定的运动。它的结构特点是结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。对油泵上体的加工主要集中在对一些孔的加工，基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等，通孔工艺性最好；深孔、阶梯孔、相贯通的交叉孔工艺性较差；盲孔工艺性最差，所以在设计上也尽量避免。

参考文献

1.张泰金.钻孔夹具精度技术分析.工业计量,1999

2.陈明龙.一种可调等分孔通用夹具.机械制造,2001

3.王光斗等主编. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技出版社，2005.

4.马燕.定位误差对分度精度影响的分析和计算.机械工艺师,1997

5.哈尔滨工业大学,上海工业大学主编：机床夹具设计.上海科技出版社,上海，

6.欧阳兮译.《孔加工的技术革新》，世界制造技术与装备市场， 96.2

7.薛源顺主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社，2004.

8.胡秉文、刘光灿、周国柱.《机械制造工艺学》，中国科学技术出版社

9.马准.《大量生产走向柔性化》，世界制造技术与装备市场， 96.3

10.齐国光主编. 机械制造工艺学. 东莞：石油大学出版社，2004.

11.孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1992.

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内容简介：: 景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书中文题目：中文题目：柴油机油泵体机械加工工艺规程及夹具设计英文题目：英文题目：DESIGN FOR MACHINING PROCESSING & FIXTURE OF THE JERK PUMP 院院系：系：机械电子工程学院专专业：业：机械设计制造及其自动化姓姓名：名：黄斌文学学号：号： 200610310205 指导教师：指导教师：聂陶荪起讫时间：起讫时间：景德镇陶瓷学院本科毕业设计景德镇陶瓷学院本科毕业设计( (论文论文) )任务书任务书 01本毕业设计（论文）课题应达到的目的1、训练学生综合应用所学的基本原理和基本技能，提高实践工作能力和创新意识；2、通过设计使学生的查阅文献资料并进行综合分析与应用的能力；外文应用能力；利用计算机设计和绘图的能力；编制机械加工工艺规程和夹具设计的能力得到综合训练和提高。3、本次设计可以帮助我们印证和巩固已学过的专业基础课与部分专业课,可以培养我们观察问题,理论联系实际，运用所学知识分析问题以及解决问题的能力，了解机械加工过程及其所属部件的装配工艺过程，更深一步理解工步、工序等概念，以期进一步提高我们的机械制造的理论水平和进一步加强我们的机械制造应用方面的能力。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1、设计内容：设计柴油机油泵体的机械加工工艺规程和钻 M5-7H 螺纹斜孔的夹具。2、设计参数：（1）工件材料：HT200（2）工件精度：（见零件图）（3）生产类型：中批量（4）夹具精度：mm01. 03、设计要求本课题完成连杆体的整套机械加工工艺规程设计。M5-7H 螺纹斜孔采用专用夹具定位夹紧，手工上下料。景德镇陶瓷学院本科毕业设计景德镇陶瓷学院本科毕业设计( (论文论文) )任务书任务书 13对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求1、查阅与本课题有关的中外文献资料 15 篇以上，完成开题报告一份；2、翻译与课题有关的外文资料（字数不少于 3000）；3、工艺规程卡一套，设计说明书一份；4、图纸工作量：装配图若干张，共计不少于两张 0 号幅面，其中利用计算机不少于 1 张 1 号幅面；5、技术经济分析报告 1 份。4主要参考文献1. 张泰金.钻孔夹具精度技术分析.工业计量,19992. 陈明龙.一种可调等分孔通用夹具.机械制造,20013. 王光斗等主编. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技出版社，2005.4. 马燕.定位误差对分度精度影响的分析和计算.机械工艺师,19975. 哈尔滨工业大学,上海工业大学主编：机床夹具设计.上海科技出版社,上海，6. 欧阳兮译.孔加工的技术革新，世界制造技术与装备市场， 96.27. 薛源顺主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社，2004.8. 胡秉文、刘光灿、周国柱.机械制造工艺学，中国科学技术出版社9.马准.大量生产走向柔性化，世界制造技术与装备市场， 96.310. 齐国光主编. 机械制造工艺学. 东莞：石油大学出版社，2004.11. 孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1992.12. M. L. Maher , J . H. Rutherford. A Model for Synchronous Collaborative Design Using CAD and Database Management J .Research in Engineering Design , 1997 ,9(7) :959813. J . Y. Lee et al. Network - centric feature - based modelingJ . IEEE Comput . Soc , 1999 ,28029014.J . Y. Lee et al. A web - enabled approach to feature based modeling in a distributed and collaborative design environment J . Concurrent Engineering : Research and Applications. 2001 ,9 (1) ,7487 景德镇陶瓷学院本科毕业设计景德镇陶瓷学院本科毕业设计( (论文论文) )任务书任务书 25本毕业设计（论文）课题工作进度计划起迄日期工作内容1、09 年 11 月10 年 2 月2、2 月 26 日3 月 14 日（共三周） 3、3 月 15 日3 月 28 日（共二周）4、3 月 29 日5 月 9 日（共六周） 5、5 月 10 日5 月 16 日（共一周）查阅相关资料，提出初步方案、写开题报告毕业实习，写实习报告完成总体方案论证、设计详细设计（计算、绘图），写设计说明书，技术经济分析报告指导教师审阅；修改。所在专业审查意见：负责人：年月日院系意见：院系领导：年月日景德镇陶瓷学院毕业设计(论文)有关外文翻译院系：机电学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：黄斌文学号： 200610310205 指导教师：聂老师完成时间： 2010-5-18 说明1、将与课题有关的专业外文翻译成中文是毕业设计（论文）中的一个不可缺少的环节。此环节是培养学生阅读专业外文和检验学生专业外文阅读能力的一个重要环节。通过此环节进一步提高学生阅读专业外文的能力以及使用外文资料为毕业设计服务，并为今后科研工作打下扎实的基础。2、要求学生查阅与课题相关的外文文献3篇以上作为课题参考文献，并将其中1篇（不少于3000字）的外文翻译成中文。中文的排版按后面格式进行填写。外文内容是否与课题有关由指导教师把关，外文原文附在后面。3、指导教师应将此外文翻译格式文件电子版拷给所指导的学生，统一按照此排版格式进行填写，完成后打印出来。4、请将封面、译文与外文原文装订成册。5、此环节在开题后毕业设计完成前完成。6、指导教师应从查阅的外文文献与课题紧密相关性、翻译的准确性、是否通顺以及格式是否规范等方面去进行评价。指导教师评语：签名：年月日景德镇陶瓷学院本科毕业设计（论文）外文翻译高速切削加工的发展及需求作者：齐国光来源：ASPT来源刊,CJFD收录刊，第3期，2006年8月摘要：高速切削是实现高效率制造的核心技术，工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率。可以说，高速切削加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术。高速切削加工的优点主要在于：提高生产效率、提高加工精度及降低切削阻力。关键词：高速切削、涂层刀具、加工中心高速切削加工是当代先进制造技术的重要组成部分，拥有高效率、高精度及高表面质量等特征。本文介绍此技术的定义、发展现状、适用领域以及中国的需求情况。高速切削加工是面向21世纪的一项高新技术，它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征，在汽车工业、航空航天、模具制造和仪器仪表等行业中获得了愈来愈广泛的应用，并已取得了重大的技术经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。高速切削是实现高效率制造的核心技术，工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率。可以说，高速切削加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术。高速切削加工的优点主要在于：提高生产效率、提高加工精度及降低切削阻力。有关高速切削加工的含义，目前尚无统一的认识，通常有如下几种观点：切削速度很高，通常认为其速度超过普通切削的5-10倍；机床主轴转速很高，一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削；进给速度很高，通常达15-50m/min，最高可达90m/min；对于不同的切削材料和所釆用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同；切削过程中，刀刃的通过频率(Tooth Passing Frequency)接近于“机床刀具工件”系统的主导自然频率(Dominant Natural Frequency)时，可认为是高速切削。可见高速切削加工是一个综合的概念。1992年，德国Darmstadt工业大学的H. Schulz教授在CIRP上提出了高速切削加工的概念及其涵盖的范围，如图1所示。认为对于不同的切削对象，图中所示的过渡区(Transition)即为通常所谓的高速切削範围，这也是当时金属切削工艺相关的技术人员所期待或者可望实现的切削速度。高速切削加工对机床、刀具和切削工艺等方面都有一些具体的要求。下面分别从这几个方面阐述高速切削加工技术的发展现状和趋势。现阶段，为了实现高速切削加工，一般釆用高柔性的高速数控机床、加工中心，也有釆用专用的高速铣、钻床。这些设备的共同之处是：必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统，才能实现材料切削过程的高速化。高速切削与传统切削最大的区别是，“机床刀具工件”系统的动态特性对切削性能有更强的影响力。在该系统中，机床主轴的刚度、刀柄形式、刀长设定、主轴拉刀力、刀具扭力设定等，都是影响高速切削性能的重要因素。在高速切削中，材料去除率(Metal Removal Rate，MRR)，即单位时间内材料被切除的体积，通常受限于“机床-刀具-工件”工艺系统是否出现“颤振”。因此，为了满足高速切削加工的需求，首先要提高机床动静刚度尤其是主轴的刚度特性。现阶段高速切削之所以能够成功，一个很关键的因素在于对系统动态特性问题的掌握和处理能力。为了更好地描述机床主轴的刚度特性，工程上提出新的无量纲参数DN值，用以评价机床的主轴结构对高速切削加工的适应性。所谓DN值即“主轴直径与每分钟转速之积”。新近开发的加工中心主轴DN值大都已超过100万。为了减轻轴承的重量，还釆用了比钢制品要轻得多的陶瓷球轴承；轴承润滑方式大都釆用油气混合润滑方式。在高速切削加工领域，目前已开发空气轴承和磁轴承以及由磁轴承和空气轴承合并构成的磁气/空气混合主轴。在机床进给机构方面，高速切削加工所用的进给驱动机构通常都为大导程、多头高速滚珠丝槓，滚珠釆用小直径氮化硅（Si3N4）陶瓷球，以减少其离心力和陀螺力矩；釆用空心强冷技术来减少高速滚珠丝槓运转时由于摩擦产生温升而造成的丝槓热变形。近几年来，用直线电机驱动的高速进给系统问世，这种进给方式取消了从电动机到工作台溜板之间的一切中间机械传动环节，实现了机床进给系统的零传动。由于直线电机没有任何旋转元件，不受离心力的作用，可以大大提高进给速度。直线电机的另一大优点是行程不受限制。直线电机的次极是一段一段连续铺在机床的床身上。次极铺到哪里，初极工作台就可运动到哪里，而且对整个进给系统的刚度没有任何影响。釆用高速丝槓或直线电机，能够大大提高机床进给系统的快速响应。直线电机最高加速度可达2-10G(G为重力加速度)，最大进给速度可达60-200m/min或更高。2002年举世瞩目的上海浦东磁悬浮列车工程中的磁浮轨道钢梁加工，釆用沈阳机床控股有限公司集团中捷友谊公司厂生产的超长进给系统高速大型加工中心实现。该机床的进给系统为直线导轨和齿轮齿条传动，工作台最大进给速度60m/min，快速行程100m/min，加速度2g，主轴最高转速20000r/min，主电机功率80kW。其X轴的行程长达30m，切削25m长的磁浮轨道钢梁误差小于0.15mm，为磁悬浮列车工程的顺利竣工提供了有力的技术保证。此外，机床的运动性能也将直接影响加工效率和加工精度。在模具及自由曲面的高速切削加工中，主要釆用小切深大进给的加工方法。要求机床在大进给速度条件下，应具有高精度定位功能和高精度插补功能，特别是圆弧高精度插补。圆弧加工是釆用立铣刀或螺纹刀具加工零部件或模具时，必不可少的加工方法。刀具材料的发展：高速切削技术发展的历史，也就是刀具材料不断进步的历史。高速切削的代表性刀具材料是立方氮化硼（CBN）。端面铣削使用CBN刀具时，其切削速度可高达5000m/min，主要用于灰口铸铁的切削加工。聚晶金刚石（PCD）刀具被称之为21世纪的刀具，它特别适用于切削含有SiO2的铝合金材料，而这种金属材料重量轻、强度高，广泛地应用于汽车、摩托车发动机、电子装置的壳体、底座等方面。目前，用聚晶金刚石刀具端面铣削铝合金时，5000m/min的切削速度已达到实用化水平，此外陶瓷刀具也适用于灰口铸铁的高速切削加工；涂层刀具：CBN和金刚石刀具尽管具有很好的高速切削性能，但成本相对较高。釆用涂层技术能够使切削刀具既价格低廉，又具有优异性能，可有效降低加工成本。现在高速加工用的立铣刀，大都釆用TiAIN系的复合多层涂镀技术进行处理，如目前在对铝合金或有色金属材料进行干式切削时，DLC（Diamond Like Carbon）涂层刀具就受到极大的关注，预计其巿场前景十分可观；刀具夹持系统：刀具的夹持系统是支撑高速切削的重要技术，目前使用最为广泛的是两面夹紧式工具系统。已作为商品正式投放巿场的两面夹紧式工具系统主要有：HSK、KM、Bigplus、NC5、AHO等系统。在高速切削的情况下，刀具与夹具回转平衡性能的优劣，不仅影响加工精度和刀具寿命，而且也会影响机床的使用寿命。因此，在选择工具系统时，应尽量选用平衡性能良好的产品。高速加工的切削速度为常规切速的10倍左右。为了使刀具每齿进给量基本保持不变，以保证零件的加工精度、表面质量和刀具的耐用度，则进给量也必须相应提高10倍左右，达到60m/min以上，有的甚至高达120m/min。因此，高速切削加工通常是釆用高转速、大进给和小切深的切削工艺参数。由于高速切削的切削余量往往很小，所形成的切屑很薄很轻，把切削时产生的热量很快带走；若釆用全新耐热性更好的刀具材料和涂层，釆用干切削工艺也是高速切削加工的理想工艺方案。用高速加工中心组成高效率的柔性生产线(FTL或FML)，具有小型化、柔性突出以及易于变更加工内容等显着特点。图2为上汽集团某发动机公司利用该生产线加工发动机机体、汽缸盖、滤清器座等工件的实例。为了尽快适应新车型的需要，汽车车身覆盖件模具和树脂防冲挡的成形模具等，均必须缩短制作周期和降低生产成本，因此，必须下大力推进模具生产高速化的进程。上汽集团所属各公司认为：与过去的精加工相比，进一步实现高精度化；同时必须满足表面粗糙度、弯曲度的精度要求，为此应施以适当的手工精修加工，由于切削速度的极大提高，与过去的精加工工序相比，加工周期应大幅度缩短。为了发挥以车削加工中心和镗铣类加工中心为代表的高速切削加工技术和自动换刀功能的优势，提高加工效率，对复杂零件的加工应尽可能釆用集中工序的原则，即要求在一次装夹中实现多道工序的集中加工，淡化传统的车、铣、镗、螺纹加工等不同切削工艺的界限，充分发挥设备和刀具的高速切削功能，是当前提高数控机床效率、加快产品开发的有效途径。为此，对刀具提出了多功能的新要求，要求一种刀具能完成零件不同工序的加工，减少换刀次数，节省换刀时间，以减少刀具的数量和库存量，有利于管理和降低制造成本。较常用的有多功能车刀、铣刀、镗铣刀、钻铣刀、钻铣螺纹倒角等刀具。与此同时，在批量生产线上，使用针对工艺需要开发的专用刀具、复合刀具或智能刀具，可以提高加工效率和精度，减少投资。在高速切削条件下，有的专用刀具可将零件的加工时间降至原来的1/10以下，效果十分显着。高速切削具有相当多的好处，例如：有大量材料需要切除的工件，具有超细、薄结构的工件，传统上需要花相当长的机动工时加工的工件以及设计变更快速、产品周期短的工件，均能显示出高速切削所带来的优点。The demand and the development of High-speed machiningHigh-speed machining is contemporary advanced manufacturing technology an important component of the high-efficiency, High-precision and high surface quality, and other features. This article presents the technical definition of the current state of development of Chinas application fields and the demand situation. High-speed machining is oriented to the 21st century a new high-tech, high-efficiency, High-precision and high surface quality as a basic feature, in the automobile industry, aerospace, Die Manufacturing and instrumentation industries gained increasingly widespread application, and has made significant technical and economic benefits. contemporary advanced manufacturing technology an important component part.HSC is to achieve high efficiency of the core technology manufacturers, intensive processes and equipment packaged so that it has a high production efficiency. It can be said that the high-speed machining is an increase in the quantity of equipment significantly improve processing efficiency essential to the technology. High-speed machining is the major advantages : improve production efficiency, improve accuracy and reduce the processing of cutting resistance.The high-speed machining of meaning, at present there is no uniform understanding, there are generally several points as follows : high cutting speed. usually faster than that of their normal cutting 5 -10 times; machine tool spindle speed high, generally spindle speed in -20000r/min above 10,000 for high-speed cutting; Feed at high velocity, usually 15 -50m/min up to 90m/min; For different cutting materials and the wiring used the tool material, high-speed cutting the meaning is not necessarily the same; Cutting process, bladed through frequency (Tooth Passing Frequency) closer to the machine-tool - Workpiece system the dominant natural frequency (Dominant Natural Frequency), can be considered to be high-speed cutting. Visibility high-speed machining is a comprehensive concept. 1992. Germany, the Darmstadt University of Technology, Professor H. Schulz in the 52th on the increase of high-speed cutting for the concept and the scope, as shown in Figure 1. Think different cutting targets, shown in the figure of the transition area (Transition), to be what is commonly called the high-speed cutting, This is also the time of metal cutting process related to the technical staff are looking forward to, or is expected to achieve the cutting speed.High-speed machining of machine tools, knives and cutting process, and other aspects specific requirements. Several were from the following aspects : high-speed machining technology development status and trends.At this stage, in order to achieve high-speed machining, general wiring with high flexibility of high-speed CNC machine tools, machining centers, By using a dedicated high-speed milling, drilling. These equipment in common is : We must also have high-speed and high-speed spindle system feeding system, Cutting can be achieved in high-speed process. High-speed cutting with the traditional cutting the biggest difference is that Machine-tool-workpiece the dynamic characteristics of cutting performance is stronger influence. In the system, the machine spindle stiffness, grip or form, a long knife set, spindle Broach, torque tool set, Performance high-speed impact are important factors.In the high-speed cutting, material removal rate (Metal Removal Rate, MRR), unit time that the material was removed volume, usually based on the machine-tool-workpiece whether Processing System chatter. Therefore, in order to satisfy the high-speed machining needs, we must first improve the static and dynamic stiffness of machine spindle is particularly the stiffness characteristics. HSC reason at this stage to be successful, a very crucial factor is the dynamic characteristics of the master and processing capability.In order to better describe the machine spindle stiffness characteristics of the project presented new dimensionless parameter - DN value, used for the evaluation of the machine tool spindle structure on the high-speed machining of adaptability. DN value of the so-called axis diameter per minute speed with the product. The newly developed spindle machining center DN values have been great over one million. To reduce the weight bearing, but also with an array of steel products than to the much more light ceramic ball bearings; Bearing Lubrication most impressive manner mixed with oil lubrication methods. In the field of high-speed machining. have air bearings and the development of magnetic bearings and magnetic bearings and air bearings combined constitute the magnetic gas / air mixing spindle.Feed the machine sector, high-speed machining used in the feed drive is usually larger lead, multiple high-speed ball screw and ball array of small-diameter silicon nitride (Si3N4) ceramic ball, to reduce its centrifugal and gyroscopic torque; By using hollow-cooling technology to reduce operating at high speed ball screw as temperature generated by the friction between the lead screw and thermal deformation.In recent years, the use of linear motor-driven high-speed system of up to Such feed system has removed the motor from workstations to Slide in the middle of all mechanical transmission links, Implementation of Machine Tool Feed System of zero transmission. Because no linear motor rotating components, from the role of centrifugal force, can greatly increase the feed rate. Linear Motor Another major advantage of the trip is unrestricted. The linear motor is a very time for a continuous machine shop in possession of the bed. Resurfacing of the very meeting where a very early stage movement can go, but the whole system of up to the stiffness without any influence. By using high-speed screw, or linear motor can greatly enhance machine system of up to the rapid response. The maximum acceleration linear motors up to 2-10G (G for the acceleration of gravity), the largest feed rate of up to 60 -200m/min or higher. 2002 world-renowned Shanghai Pudong maglev train project of maglev track steel processing, Using the Shenyang Machine Tool Group Holdings Limited McNair friendship company production plants into extra-long high-speed system for large-scale processing centers achieve . The machine feeding system for the linear guide and rack gear drive, the largest table feed rate of 60 m / min, Quick trip of 100 m / min, 2 g acceleration, maximum speed spindle 20000 r / min, the main motor power 80 kW. X-axis distance of up to 30 m, 25 m cutting long maglev track steel error is less than 0.15 mm. Maglev trains for the smooth completion of the project provided a strong guarantee for technologyIn addition, the campaign machine performance will also directly affect the processing efficiency and accuracy of processing. Mold and the free surface of high-speed machining, the main wiring with small cut deep into methods for processing. Machine requirements in the feed rate conditions, should have high-precision positioning functions and high-precision interpolation function, especially high-precision arc interpolation. Arc processing is to adopt legislation or thread milling cutter mold or machining parts, the essential processing methods.Cutting Tools Tool Material development high-speed cutting and technological development of the history, tool material is continuous progress of history. The representation of high-speed cutting tool material is cubic boron nitride (CBN). Face Milling Cutter use of CBN, its cutting speed can be as high as 5000 m / min, mainly for the gray cast iron machining. Polycrystalline diamond (PCD) has been described as a tool of the 21st century tool, It is particularly applicable to the cutting aluminum alloy containing silica material, which is light weight metal materials, high strength, widely used in the automobile, motorcycle engine, electronic devices shell, the base, and so on. At present, the use of polycrystalline diamond cutter Face Milling alloy, 5000m/min the cutting speed has reached a practical level. In addition ceramic tool also applies to gray iron of high-speed machining; Tool Coating : CBN and diamond cutter, despite good high-speed performance, but the cost is relatively high. Using the coating technology to make cutting tool is the low price, with excellent mechanical properties, which can effectively reduce the cost. Now high-speed processing of milling cutter, with most of the wiring between the Ti-A1-N composite technology for the way of multi-processing, If present in the non-ferrous metal or alloy material dry cutting, DLC (Diamond Like Carbon) coating on the cutter was of great concern. It is expected that the market outlook is very significant; Tool clamping system : Tool clamping system to support high-speed cutting is an important technology, Currently the most widely used is a two-faced tool clamping system. Has been formally invested as a commodity market at the same clamping tool system are : HSK, KM, Bigplus. NC5, AHO systems. In the high-speed machining, tool and fixture rotary performance of the balance not only affects the precision machining and tool life. it will also affect the life of machine tools. So, the choice of tool system, it should be a balanced selection of good products. Process Parameters Cutting speed of high-speed processing of conventional shear velocity of about 10 times. For every tooth cutter feed rate remained basically unchanged, to guarantee parts machining precision, surface quality and durability of the tool, Feed volume will also be a corresponding increase about 10 times, reaching 60 m / min, Some even as high as 120 m / min. Therefore, high-speed machining is usually preclude the use of high-speed, feed and depth of cut small cutting parameters. Due to the high-speed machining cutting cushion tend to be small, the formation of very thin chip light, Cutting put the heat away quickly; If the wiring using a new thermal stability better tool materials and coatings, Using the dry cutting process for high-speed machining is the ideal technology program.High-speed machining field of applicationFlexible efficient production lineTo adapt to the needs of new models, auto body panel molds and resin-prevention block the forming die. must shorten the production cycle and reduce the cost of production and, therefore, we must make great efforts to promote the production of high-speed die in the process. SAIC affiliated with the company that : Compared to the past, finishing, further precision; the same time, the surface roughness must be met, the bending of precision, this should be subject to appropriate intensive manual processing. Due to the extreme

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