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高速切削加工技术介绍

更新日期:2007-07-18  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

高速切削加工技术是一种用比常规切削高得多的切削速度进行切削加工的高效新技术,高速切削加工可用于加工有色金属、铸铁、钢、纤维强化复合材料等,还可以用于切削加工各种难加工材料.现在,高速切削技术已渐趋成熟,并开始在制造领域中大显身手。高速机床的单元技术和整机水平正在逐步提高。技术基础雄厚的机床厂推出了多种高速、高精度的机床产品,并且在航空航天制造、汽车工业和模具制造、轻工产品制造等重要工业领域创造了惊人的效益。高速切削技术和高速加工机床越来越多地受到工业部门的青睐。

 高速切削加工的概念和特点: 
1 .高速切削历史与现状
高速切削的起源可追溯到 20 世纪 20 年代末期。德国的切削物理学家萨洛蒙( Carl 压lomon )博士于 1929 年进行了超高速切削模拟试验。 1931 年 4 月发表了著名的超高速切削理论,提出了高速切削假设。萨洛蒙指出:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高对于每一种工件材料,存在一个速度范围,在这个范围内,当切由于切削温度太高,任何刀具都无法承受,切削加工不可能进行。但是,切削速度进一步提高,超过这个速度范围后(切削温度反而降低。同时,切削力也会大幅度下降。按照他的假设,在具有一定速度的高速区进行切削加工,会有比较低的切削温度和比较小的切削力,有可能用现有的刀具进行超高速切削,从而大幅度减少切削时间,成倍地提高机床的生产率。

   美国于 1960 年前后开始进行超高速切削试验。试验将刀具装在加农炮里,从滑台上射向工件;或将工件当作子弹射向固定的刀具。 1977 年美国在一台带有高频电主轴的加工中心上进行了高速切削试验,其主轴转速可以在 180 ~ 18000r / min 范围内无级变速,工作台的最大进给速度为 7 . 6m / min。
   
   1979 年美国防卫技术研究总署( DARPA )发起了一项“先进加工研究计划”,研究切削速度比塑性波还要快的超高速切削,为快速切除金属材料提供科学依据。
   
   在德国, 1984 年国家研究技术部组织了以 Darmstadt 工业大学的生产工程与机床研究所 PTW )为首,包括 41 家公司参加的两项联合研究计划,全面而系统地研究了超高速切削机瓜刀具、控制系统以及相关的工艺技术,分别对各种工件材料(钢、铸铁、特殊合金、铝合金、铝镶铸造合金、铜合金和纤维增强塑料等)的超高速切削性能进行了深入的研究与试验,取得了切削热的绝大部分被切屑带走国际公认的高水平研究成果,并在德国工厂广泛应用,获得了好的经济效益。日本于 20 世纪 60 年代就着手超高速切削机理的研究。日本学者发现在超高速切削时,工件基本保持冷态,其切屑要比常规切屑热得多。日本工业界 35善于吸取各国的研究成果并及时应用到新产品开发中去,尤其在高速切削机床的研究和开发方面后来居上,现已跃居世界领先地位。进人 20 世纪 90 年代以来,以松浦( Matsuora )、牧野 ( Makino )、马扎克( Mazak )和新泻铁( Niigata )等公司为代表的一批机床制造厂,陆续向市场推出不少超高速加工中心和数控铣床,日本厂商现已成为世界上超高速机床的主要提供者.

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