机械制造技术基础-3切削与磨削原理-2014-04-30.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.6.6 几种高效磨削方法 以较大的切削深度（可达30mm或更多一些）和很低的工作台进给速度（3～300mm/min）磨削工件，经一次或数次走刀即可磨到所要求的尺寸形状精度. 适于磨削高硬度高韧性的材料如耐热合金、不锈钢、高速钢等的型面和沟槽。 强力磨削 砂带磨削 机械效率为96%，在机床中处于领先地位。 适用 特点 用于粗磨钢锭、钢板、磨削难加工材料和难加工型面，特别是磨削大尺寸薄板、长径比大的外圆和内孔（直径25mm以上）、薄壁件和复杂型面更为优越。 组成 砂带、接触轮、张紧轮、支承轮或工作台。 * 3.6.6 几种高效磨削方法 砂带磨削 * 3.6.6 几种高效磨削方法 * 第3章 切削与磨削原理 Cutting Theory 机械制造技术基础 3.7 高速切削与磨削High Speed Machining Technology * 概述 1931年德国切削物理学家C.J.Salomom在“高速切削原理”一文中给出了著名的“Salomom曲线”——对应于一定的工件材料存在一个临界切削速度，此点切削温度最高，超过该临界值，切削速度增加，切削温度反而下降。 Salomom的理论与实验结果，引发了人们极大的兴趣，并由此产生了“高速切削（HSC）”的概念。 尚无统一定义，一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度，来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。 以切削速度和进给速度界定：高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的5～10倍。 以主轴转速界定：高速加工的主轴转速≥10000 r/min。 3.7.1 高速加工概述 高速加工定义 * 3.7.1 高速加工概述 图3-47 Salomon切削温度与切削速度曲线 切削适应区 软铝 切削速度v/(m/min) 切削不适应区 0 600 1200 1800 2400 3000 青铜 铸铁 钢 硬质合金980℃ 高速钢650℃ 碳素工具钢450℃ Stelite合金850℃ 1600 1200 800 400 切削温度/℃ 切削适应区 非铁金属 * 图3-46 高速与超高速切削速度范围 10 100 1000 10000 切削速度V（m/min） 塑料 铝合金 铜 铸铁 钢 钛合金 镍合金 高速加工的切削速度范围 高速加工切削速度范围因不同的工件材料而异，见图3-32 ◎车削： 700-7000 m/min ◎铣削： 300-6000 m/min ◎钻削： 200-1100 m/min ◎磨削： 50-300 m/s 高速加工切削速度范围随加工方法不同也有所不同 3.7.1 高速加工概述 * 加工效率高：进给率较常规切削提高5-10倍，材料去除率可提高3-6倍 切削力小：较常规切削至少降低30%，径向力降低更明显。有利于减小工件受力变形，适于加工薄壁件和细长件 切削热小：加工过程迅速，95%以上切削热被切屑带走，工件积聚热量极少，温升低，适合于加工熔点低、易氧化和易于产生热变形的零件 加工精度高：刀具激振频率远离工艺系统固有频率，不易产生振动；又切削力小、热变形小、残余应力小，易于保证加工精度和表面质量 工序集约化：可获得高的加工精度和低的表面粗糙度，并在一定条件下，可对硬表面进行加工，从而可使工序集约化。这对于模具加工具有特别意义 高速加工的特点 3.7.1 高速加工概述 * 航空航天： ◎带有大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工，材料去除率达100-180cm3/min。 ◎镍合金、钛合金加工，切削速度达200-1000 m/min 汽车工业： 高速加工的应用 3.7.1 高速加工概述 ◎采用高速数控机床和高速加工中心组成高速柔性生产线，实现多品种、中小批量的高效生产 模具制造： ◎高速铣削代替传统的电火花成形加工，效率提高3-5倍。 仪器仪表： ◎精密光学零件加工。 * 刀具材料种类 合金 高速钢 硬质合金 陶瓷 天然 聚晶金刚石 聚晶立方氮 工具钢 W18Cr4V YG6 Si3N