机床加工工艺 教学课件 作者 魏静姿 杨桂娟 学习情境十三 高速加工技术.pptVIP

机床加工工艺 主编魏静姿 杨桂娟 学习情境十　综合类零件的数控铣削工艺分析与编制学习情境十一　壳体类零件的加工中心工艺分析与编制学习情境十二　箱体类零件的加工中心工艺分析与编制学习情境十三　高速加工技术学习情境十四　数控加工工艺前沿技术介绍 学习情境十三　高速加工技术 一、项目要求二、项目内容 一、项目要求 1)时间要求：2学时。2)质量要求：了解机械行业高速切削技术及刀具技术的应用。 二、项目内容 (一)高速切削技术1.高速切削概述项目链接 表13-1　各种加工方法的高速切削速度范围 2.高速切削优点1)单位时间的材料切除率可增加3～6倍。2)切削力可降低30％以上，尤其是径向切削力的大幅度减少，特别有利于薄壁细肋件(如航空、航天)的高速精密加工。3)95%～98％的切削热被切屑带走，工件可基本保持冷态。 二、项目内容 4)高速加工时机床的激振频率特别高，远离“机床—刀具—夹具—工件”工艺系统的固有频率，切削平稳振动小，能加工出非常光洁、精密的零件，例如，高速铣削、高速车削常可达到磨削水平。5)由于切屑是在瞬间被切离工件，工件表面的残余应力非常小，这对航空航天工业产品有特殊重要的意义。3.高速切削机理4.高速切削的应用5.高速切削存在的问题及发展展望1)新一代高速大功率机床的开发与研制。2)高速切削动态特性及稳定性的研究。3)高速切削机理的深入研究。 二、项目内容 4)新一代抗振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究。5)进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围。6)开发适用于高速切削加工状态的监控技术。7)建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术。8)基于高速切削工艺，开发推广干式(准干式)切削绿色制造技术。9)基于高速切削，开发推广高能加工技术。(二)刀具技术的应用1.刀具在切削加工中的重要性2.刀具新材料的应用 二、项目内容 (1)涂层刀具材料　有物理涂层(PVD)和化学涂层(CVD)两种，就是在刀具基体上涂覆金属化合物薄膜，以获得远高于基体的表面硬度和优良的可加工性。(2)金属陶瓷刀具材料　金属陶瓷具有较高的室温硬度、高温硬度及良好的耐磨性。(3)陶瓷刀具材料　具有更高的硬度、红硬性和耐磨性，其缺点是脆性大，受冲击载荷能力差，这也是几十年来人们不断对其改进的重点。(4)立方氮化硼(CBN)刀具材料　CBN刀具具有极高的硬度及红硬性，是高速精加工或半精加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金等的理想刀具材料。 二、项目内容 (5)聚晶金刚石(PCD)刀具材料　PCD材料具有高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦因数等特点，PCD刀具可实现有色金属及耐磨非金属材料的高速、高精度、高稳定性加工。3.刀具新结构的应用(1)可转位刀具技术是刀具发展史上的一个重要创新，它具有不经焊接，无焊接裂纹等缺陷，充分发挥原有刀片的切削性能，并减少机床停机磨刀、装卸刀具的辅助时间等优点。(2)近几年可转位铣刀结构最突出的进展是带前角、螺旋形切削刃及分屑槽刀片的开发，甚至加工铸铁的面铣刀其刀片也是带前角的曲线切削刃，不再是千篇一律的平前倾面。(3)重型刀具结构设计更为新颖，如德国瓦德利希科堡(英格索尔公司)是生产世界上最大曲轴铣床和配套铣刀的厂家。 二、项目内容 (4)刀具监控系统　刀具的监测技术对于高速切削加工的安全性十分重要。(5)刀具管理系统　刀具的管理系统是柔性制造系统(FMS)中必不可少的重要组成部分，已在各国特别是工业发达国家中得到了广泛的应用。1)刀具的储存、运输和交换。2)刀具的分配与调度。3)刀具的监控。4)刀具的信息管理。(6)刀具刃口钝化问题应引起重视　目前我国绝大部分可转位刀片刃口未经钝化处理，刀具耐用度低，刀具消耗费用大。4.高速切削的多功能及专用刀具的开发应用