高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2268

高速切削技術(shù)已漸趨成熟,并開(kāi)始在制造領(lǐng)域中大顯身手。高速機(jī)床的單元技術(shù)和整機(jī)水平正在逐步提高。技術(shù)基礎(chǔ)雄厚的機(jī)床廠推出了多種高速、高精度的機(jī)床產(chǎn)品,并且在航空航天制造、汽車工業(yè)和模具制造、輕工產(chǎn)品制造等重要工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)造了驚人的效益。高速切削技術(shù)和高速加工機(jī)床越來(lái)越多地受到工業(yè)部門的青睞。

   高速切削加工的概念和特點(diǎn):  

1 .高速切削歷史與現(xiàn)狀 

高速切削的起源可追溯到 20 世紀(jì) 20 年代末期。德國(guó)的切削物理學(xué)家薩洛蒙( Carl 壓lomon )博士于 1929 年進(jìn)行了超高速切削模擬試驗(yàn)。 1931 年 4 月發(fā)表了著名的超高速切削理論,提出了高速切削假設(shè)。薩洛蒙指出:在常規(guī)的切削速度范圍內(nèi),切削溫度隨著切削速度的增大而提高對(duì)于每一種工件材料,存在一個(gè)速度范圍,在這個(gè)范圍內(nèi),當(dāng)切由于切削溫度太高,任何刀具都無(wú)法承受,切削加工不可能進(jìn)行。但是,切削速度進(jìn)一步提高,超過(guò)這個(gè)速度范圍后(切削溫度反而降低。同時(shí),切削力也會(huì)大幅度下降。按照他的假設(shè),在具有一定速度的高速區(qū)進(jìn)行切削加工,會(huì)有比較低的切削溫度和比較小的切削力,有可能用現(xiàn)有的刀具進(jìn)行超高速切削,從而大幅度減少切削時(shí)間,成倍地提高機(jī)床的生產(chǎn)率。 

   美國(guó)于 1960 年前后開(kāi)始進(jìn)行超高速切削試驗(yàn)。試驗(yàn)將刀具裝在加農(nóng)炮里,從滑臺(tái)上射向工件;或?qū)⒐ぜ?dāng)作子彈射向固定的刀具。 1977 年美國(guó)在一臺(tái)帶有高頻電主軸的加工中心上進(jìn)行了高速切削試驗(yàn),其主軸轉(zhuǎn)速可以在 180 ~ 18000r / min 范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變速,工作臺(tái)的最大進(jìn)給速度為 7 . 6m / min。 

      1979 年美國(guó)防衛(wèi)技術(shù)研究總署( DARPA )發(fā)起了一項(xiàng)“先進(jìn)加工研究計(jì)劃”,研究切削速度比塑性波還要快的超高速切削,為快速切除金屬材料提供科學(xué)依據(jù)。 

       在德國(guó), 1984 年國(guó)家研究技術(shù)部組織了以 Darmstadt 工業(yè)大學(xué)的生產(chǎn)工程與機(jī)床研究所 PTW )為首,包括 41 家公司參加的兩項(xiàng)聯(lián)合研究計(jì)劃,全面而系統(tǒng)地研究了超高速切削機(jī)瓜刀具、控制系統(tǒng)以及相關(guān)的工藝技術(shù),分別對(duì)各種工件材料(鋼、鑄鐵、特殊合金、鋁合金、鋁鑲鑄造合金、銅合金和纖維增強(qiáng)塑料等)的超高速切削性能進(jìn)行了深入的研究與試驗(yàn),取得了切削熱的絕大部分被切屑帶走國(guó)際公認(rèn)的高水平研究成果,并在德國(guó)工廠廣泛應(yīng)用,獲得了好的經(jīng)濟(jì)效益。日本于 20 世紀(jì) 60 年代就著手超高速切削機(jī)理的研究。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)在超高速切削時(shí),工件基本保持冷態(tài),其切屑要比常規(guī)切屑熱得多。日本工業(yè)界 35善于吸取各國(guó)的研究成果并及時(shí)應(yīng)用到新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去,尤其在高速切削機(jī)床的研究和開(kāi)發(fā)方面后來(lái)居上,現(xiàn)已躍居世界領(lǐng)先地位。進(jìn)人 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái),以松浦( Matsuora )、牧野 ( Makino )、馬扎克( Mazak )和新瀉鐵( Niigata )等公司為代表的一批機(jī)床制造廠,陸續(xù)向市場(chǎng)推出不少超高速加工中心和數(shù)控銑床,日本廠商現(xiàn)已成為世界上超高速機(jī)床的主要提供者。

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