高速切削技术结课论文

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1、局速切削技术结课论文高速切削机床的关键技术摘要：分析高速切削技术的关键技术，研究髙速切削机床的结构特点，介绍高速加工技术在航空、汽车、模具制造行业的应用。关键词：髙速切削；数控加工；数控机床Keytechnologyapplicationofhigh-speedcuttingmachinetoolLIXIAOFENG(Shenyangligonguniversity)AbstractAnalyzekeytechnologyofhighrspeedcuttingtechnologystudystructurechrecterofhigh-

2、speedcuttingmachinetoolintroduceapplicationofhighrspeedcuttingtechnologyinaviationautomobile,mouldmakingfield.o引言KeywordsHighrspeedcuttingNCmainingNCmachinetool1.1高速主轴ft接触NK球轴承油雾入H出水II冷却水入II阌1电主轴的结构原理高速、超高速加工不但可以大幅度提高零件的加工效率、缩短加工时间和降低加工成本，而且可以使零件的加工表面质量和加工精度达到更高的水平。随着高速和

3、超高速切削机理、大功率高速主轴单元、高加/减速直线进给电动机、磁悬浮以及动/静压气浮、液压髙速主轴轴承、超硬耐磨讼寿命刀具材料、磨料、磨具和高性能的控制系统等一系列技术领域中关键技术初步得到解决，已使得岛速、超岛速加工从理论研究进入到具体实施的阶段。高速加工是一种不需增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术，其切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方式而异。目前，超髙速切削各种材料的切速范围为：铅合金已超过1600m/min,铸铁为1500m/min，超耐热镍合金达300m/min,钛合金达150〜1000m/min,纤维增强

4、塑料为2000〜9000m/min。高速切削机床的关键技术高速切削机床是实现高速加工的基础，«速切削机床技术主要包括岛速单元技术和整机技术。高速单元技术包括高速主轴、高速进给系统、高性能数控系统等。高速数控机床的工作性能，首先収决于高速主轴的性能。数挖机床的高速主轴单元包括主轴动力源、主轴、轴承和机架等几个部分，它影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。FI前高速切削机床的主轴主要为角接触陶瓷球轴承电主轴，其结构如图1所示。电主轴的主要特征是将电动机内置于主轴内部直接驱动主轴，实现电动机、主轴一

5、体化的功能。其工作原理和普通的异步电动机的工作原理一样，通过改变输入电动机走子绕组的电流频率和励磁电压获得各种转速。在加速和制动过程屮，通过改变频率进行加、减速，以免电动机温升过岛。巾于电动机旋转磁场的方肉取决于输入定子三相交流电的相序，故改变电主轴输入电流的相序，便可改变电主轴的旋转方向。在电主轴设计制造中，热变形的问题必须予以特别注意。电主轴的热源主要是内置电动机和主轴轴承的发热。内置电动机的发热采取外循环强制冷却的方法，高速主轴轴承的结构和性能及其装配工艺对电主轴的使用功能影响很大，通常采川油脂、油雾、油汽和喷射等润滑方式。在装配

6、和使用时，润滑汕过多是造成轴承发热的主要原因之一。国P、J外专业的电主轴制造厂家已可供应几百种规格的电主轴。其套筒直径为O32〜0320mm,转速为3000〜240000"min，功率为0.2〜100kWo国内以洛阳轴承研究所为代表，台湾生产的电主轴在国内占50%左右的市场份额。国际主要品牌厂家有德国的GMN和FAG公司、日本的NSK和KOYO公司以及瑞典的SKF公司等。1.2高速进给系统高速进给系统是高速数控机床的另一个关键部件。随着高速加工技术和高速数控机床的不断发展，对高速进给系统的要求越来越高，主要有：1）高的进给速度。进给速度

7、达到80〜120m/min,特殊要求可达200m/min;2）高的加速度。超高速加工机床要求的加速度达到2~10g;3）高的定位精度和重复定位精度。高速进给系统常见的有高速滚珠丝杠副传动系统、直线电动机进给驱动系统和基于并联机构的高速进给系统三类。1.2.1高速滚珠丝杠副传动系统为了提高滚珠丝杠副传动系统的进给速度和加速度，在保证丝杠高扭曲刚度和轴向刚度的基础上,采取增大丝杠螺母的导程和螺纹头数的措施。我国在上世纪90年代对螺纹升角9Q〜17°的大导程滚珠丝杠已能进行批量生产，兼顾精度和加/减速度的要求，常用丝杠名义直径和导程的E配为：

8、①40mmx20mm、50mmx25mm和①50mmx30mm等。在高速滚珠丝杠副传动系统设计时，考虑足够刚度和承载力的前提丁，采用空心丝杠，尽量减少运动部件的质量和转动惯铽，如结构允许，尽量采用螺母转动、