高速铣削加工技术国内外研究现状
时间:2017-01-07 12:23 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 高速铣削(HSM或HSC)是二十世纪九十年代迅速走向实际应用的先进加工技术，通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣。国际上在航空航天制造业,模具加工业，汽车零件加工,以及精密零件加工等得到广泛的应用.高速铣削可用于铝合金，铜等易切削金属和淬火钢，钛合金，高温合金等难加工材料,以及碳纤文塑料等非金属材料。例如，在铝合金等飞机零件加工中，曲面和结构复杂，材料去除量达高达90%～95%,采用高速铣削可大大提高生产效率和加工精度；在模具加工中，高速铣削可加工淬火硬度大于HRC50的钢件，因此许多情况下可省去电火花加工和手工修磨，在热处理后采用高速铣削达到零件尺寸，形状和表面粗糙度要求。5061 切削速度V m/min 图1 金属材料各不相同时，铣削速度范围 高速铣削一般采用高的铣削速度，适当的进给量，小的径向和轴向铣削深度，铣削时，大量的铣削热被切屑带走，因此，工件的表面温度较低。随着铣削速度的提高，铣削力略有下降，表面质量提高，加工生产率随之增加。但在高速加工范围内，随铣削速度的提高会加剧刀具的磨损。由于主轴转速很高，切削液难以注入加工区，通常采用油雾冷却或水雾冷却方法。图 2所示为铣削速度对加工性能的影响。毕业论文 图2 高速铣削的特点 高速铣削加工相对与普通铣削加工具有如下特点： ① 高效 高速铣削的主轴转速一般在15000r/min~40000r/min,最高转速可达到100000r/min。例如在铣削钢材是，其铣削速度大约为30000r/min，比传统铣削加工高出5~10倍。 ② 高精度 高速铣削加工精度一般可以达到10μm，有时精度还要更高。 ③ 高的表面质量 由于高速铣削是工件温度上升比较小，因此工作表面不存在变质层及微小裂纹，热变形也较小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削加工以及抛光的工作量。 ④ 可加工高硬度材料 可铣削洛氏硬度约为52的钢材，铣削的最高洛氏硬度可达60。 高速铣削加工技术国外研究现状 同时提高生产效率和加工质量，适用于不用批量生产的高速切削加工技术，是近20年来迅速崛起的一项高新技术。20世纪90年代以来，各个发达国家都在高速切削加工技术上投入大量的人力和物力，并取得了较大的成就。机械工业发达国家如美国，日本，德国等厂商已成为世界高速数控加工中心的主要提供者。 美国HAAS公司生产的VF-SS系列超高速立式加工中心采用的是30马力矢量双驱动电机，独创12000转、分同轴直接驱动主轴，能够在1.6秒内换刀的超快速侧挂式刀库。另外还配有大螺距滚珠四缸和大功率无刷伺服点击，快速移动速度达1400英寸、分。美国HURCO公司生产的TM6采用高刚性的整体精细铸铁床身，最高转速6000转、分的重载模块化主轴，液压驱动到家。大容量的2GB硬盘驱动器，64MB随机存储器。 目前，许多机械工业发达国家已制造出高速，多轴并且能够实现高速切削，自动换头等高技术水平的自动万能铣头，把自动万能铣头应用于数控滑枕铣床和数控龙门铣床，是机床达到五轴联动，实现多面或五面加工，从而实现了一次装夹工件就可以完成多个工序加工的任务，大大提高了机床的自动化水平和工作效率。 高速铣削加工技术国内研究现状 我国对高速数控加工中心的研究开发起步较晚没告诉切削加工技术的研究和应用仍处于初级阶段，正在发展和推广中，但是近几年取得了较大的发展。 2001年北京国际机床展览会上，桂林机床股份有限公司展出了与北京机械工程学院，北京航空航天大学合作开发的五轴联动数控龙门铣床和配有立卧自动转换万能铣头的滑枕床身式多面加工中心，该公司的产品是我国首台自主开发的具有先进自动万能铣头的五轴加工中心，填补了国内的空白。 (责任编辑：qin) |