(3.2)--3超高速加工技术3.2高速加工发展与应用.pdf

3.2高速加工发展与应用3.2高速加工发展与应用11高化速指标：dmn（直径x转速）1106即为高速高速切削机床主轴转速在20000r/min以上，甚至62000r/min；快速进给4080m/min；高速切削机理研究包括切屑成形机理、切削力、切削热等，铝合金材料研究较为成熟，黑色金属、难加工材料加工机理尚处探索阶段。3.2高速加工发展与应用12高速切削加工应用航空工业 飞机铝合金零件、薄层腹板件等直接高速切削加工，不再铆接。汽车制造 高速加工中心将柔性生产线效率提高到组合机床生产线水平。模具制造 对淬硬钢模具型腔直接加工，省电加工和手工研磨等工序。3.2.1汽车领域应用13高速立式铣镗中心龙门式高速加工中心 为提高柔性，一律采用高速加工中心来加工。优点：采用高速数控加工中心和其他高速数控机床组成的高速柔性生产线，既能满足产品不断更新换代的要求（高柔性），又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率（高效率），较好的解决了这一矛盾。1、结构复杂、结构变化快的零件3.2.1汽车领域应用14 难加工材料的特点：(1)切削温度高：因导热系数很小(只相当于45号钢的1/51/7)，切削温度很高。(2)单位面积上的切削力大：(3)冷硬现象严重：(4)刀具易磨损：应用高速加工，可大幅度提高生产效率、减小刀具磨损、提高零件的表面质量。2、难加工材料3.2.2模具领域应用15电熨斗隔热板注塑模具曲轴锻造模 局限在各种电加工工艺方法之内，加工效率很低。高速铣削代替电加工能够加快模具开发速度、提高模具制造质量。模具的加工时间仅为电加工的25左右，加工费用可节省50以上，技术经济效果显著。1、对淬硬材料3.2.2模具领域应用16某型模具电火花放电加工和超高速加工的效果对比加工方式总工序数总加工时间/h型槽加工/h加工精度/mm表面粗糙度Ra/m传统放电加工222561790.20.51.6高速铣削加工17120440.100.43.2.2模具领域应用17 模具的切削加工不仅包括粗加工、半精加工和精加工，还包括手工抛光。其中手工抛光占模具制造周期的1/3，而且劳动强度大、质量不稳定。以极高的切削速度和进给速度，较小的走刀次数和背吃刀量进行切削加工，可以获得良好的加工精度和表面质量，减少模具手工抛光工作量的60100，能够大幅度缩短模具开发周期。2、减少加工环节3.2.3航空、航天工业领域应用18 为了减轻重量，很多零部件都采用了铝合金、铝钛合金或纤维增强塑料等轻质材料。这些材料采用常规方法切削加工时，切削速度和生产率很低。切削速度达到了1001000m/min，不仅大幅度提高生产率，还能有效减少刀具磨损，提高工件表面的加工质量。因此，飞机制造业是最早采用高速铣削的行业。1、对于材料叶轮切削加工钛合金切削加工3.2.3航空、航天工业领域19铝制螺旋片尺寸：808040 飞机上的很多零件都采用“整体制造法”，即在整体上“掏空”加工以形成多筋、薄壁的复杂构件，材料切除率可达85%。铝合金超高速切削速度为15005500m/min，最高可达7500m/min；材料切除率高达100180cm3/min，是常规加工的数倍以上，在保证加工质量的前提下，还可大大缩短切削工时间。2、对于复杂结构谢谢聆听