浅论高速加工对传统加工工艺 _0

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/7浅论高速加工对传统加工工艺文章标题浅论高速加工对传统加工工艺摘要本文在介绍高速加工基本概念的基础上，分析了高速加工对传统加工工艺的影响与改进；并在切削用量的选择和加工工序的安排两个方面，就高速加工方式与传统加工方式进行了全面的分析和阐述。关键词高速加工；切削用量；加工工序作者简介王军，男，常州信息职业技术学院机电工程系助教，主要研究方向数控技术应用。高速加工是随着数控加工设备与高性能加工刀具技术的发展而日益成熟的一项新型加工技术。它的出现，极大地提高了加工效率、缩短了新产品的开发和研制周期。在飞机的骨架与机翼、高速列车的车厢骨架等需要切除大量金属的应用场合，高速加工可以大幅度缩短加工时间，一般只需传统加工时间的1/4左右；另外在汽车工业中，过去新车型的开发研制周期一般约为10年，而在汽车模具的制造过程中采用高速加工可以将新车型的研发周期缩短为精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/723年，如FORD及TOYOTA新车型的开发周期仅为一年半。1高速加工的概念上世纪30年代，德国科学家SALOMON在对不同材料进行切削实验时发现，随着切削速度的增加，切削温度及刀具磨损会剧烈增加，但是当切削速度达到并超过某临界值时，切削温度及切削力不但不会增加反而会减小，然后又随着切削速度的增加而急剧增加。由此，SALOMON提出了高速加工的概念和著名的SALOMON曲线，所谓高速加工就是指切削速度高于临界速度的切削加工。从下图可看出，以刀具磨损的切削力为限制条件，前一个低于该值的区域A是一般传统加工。后一个低于该值的区域HSM为高速加工。由此也可看出，不同材料有不同的临界值，对于铝、镁合金，切削速度大于1000M/MIN可称为高速加工，而对于加工钢或铸铁，切削速度大于305M/MIN就可称为高速加工了。高速加工除了和切削速度有密切联系外，还和刀具材料、机床刚性等因素相关。所以高速加工不仅决定于主轴速度与刀具直径，还与所切削的材料，刀具寿命及加工工艺等综合因素有关。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/72高速加工技术对切削用量选择的影响切削用量是指切削速度、进给速度和切削深度三者的总称。选择合理的切削用量，要综合考虑生产率、加工质量、加工方式、加工成本等各方面的因素。合理的切削用量是保证生产效率的重要因素。相比于传统加工方式下采用大直径刀具、大切深、大切宽的切削用量，而在高速加工方式下，都采用小直径刀具、小切深、小切宽、快速多次走刀来提高效率。下面分别阐述切削用量三要素在不同加工方式下选择时注意的问题。21切削速度在传统切削方式下，切削速度总是根据选择好的切削深度和进给速度，在保证刀具合理耐用度的条件下，选择一个较为合理的值，这是因为切削速度对刀具耐用度有着十分明显的影响，一般情况下提高切削速度就会使刀具耐用度大大降低。而根据SALOMON高速加工理论可知，当切削速度提高到一定值时，影响刀具耐用度的切削热和切削力都有不同程度的降低，从而在一定程度上改善切削条件。确定适合的切削速度对高速加工非常重要，但是由于在使精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/7用不同机床、不同刀具材料在切削不同加工材料时的切削速度都有不同选择，所以目前只有一些可供参考的高速加工工艺参数，表1给出的是常用材料在不同加工方式下的切削速度的参考取值。表1常用材料在不同加工方式下切削速度的参考取值被加工材料传统加工方式HSM加工方式纤维增强塑料80012009000轻金属800精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/712005000铜合金40012004500铸铁30010003000普通工具钢2507002000钛合金精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/7802001000镍基合金2010030022进给速度传统加工时，进给速度受切削速度和工艺系统刚性的限制，一般取值较小；但是在高速加工方式下，因为切削速度的提高，切削力与切削热反而降低，这使得在加工较小残残留材料时，可以选用较大的进给速度；同时，较大的进给速度还可以有效的防止因高切削速度而引起的工件表面和刀具烧伤、积屑瘤和加工硬化等问题。比如在使用直径为10MM的TIALN涂层材料的球头立铣刀加工硬度为40HRC的预硬钢，当主轴转速达到12000R/MIN时，进给速度可以高达2500MM/MIN。在一些刀具直径更小，主轴转速精品文档2016全新精品