基于数控机床高速切削加工工艺的应用与分析

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果基于数控机床高速切削加工工艺的应用与分析摘要：本文主要针对数控机床使用传统方法加工过程中存在质量差、效率低的问题，将高速切削加工技术引入数控机床的加工过程中，并对加工工艺进行了改进。高速切削加工切削系统的工作频率远高于机床的低阶固有频率，振动较小，大大降低了加工表面粗糙度，提高了加工质量。基于高速切削加工转速高和切削力小的特点，取消卧式铣床升降台半精加工工序，提高了加工效率。　　

2、关键词：升降台；加工工艺；高速切削；切削力　　　　目前，国内许多企业数控机床的加工仍然使用传统方法加工，由于传统加工工艺是针对当时的设备、刀具状况制定的，一直沿用了几十年，存在质量差、效率低的问题，远远不能适应激烈的市场竞争。各铣床生产厂家为了抢占市场，纷纷投入人力、物力，寻求新方法新工艺提高卧式铣床升降台的加工效率和加工质量。本研究将高速切削加工技术引入卧式铣床升降台的加工过程中，并根据高速切削加工的特点对卧式铣床升降台加工工艺进行了改进。　　1卧式铣床升降台的结构特征课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年

3、内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　卧式铣床包括床身、横梁、升降台、滑鞍、工作台、底座六大部件，其中滑鞍执行X向进给，工作台执行Y向进给，而升降台执行Z向进给，即升降进给，是连接床身、滑鞍、底座的关键零件。卧式铣床升降台的材质为灰口铸铁(HT200)，属于较复杂的箱体零件，壁厚不均，刚性不足。　　图1卧式铣床结构图　　使用传统方法加工存在的

4、弊端　　卧式铣床升降台的传统加工工艺是上个世纪八十年代制定的，受到当时设备、刀具等条件的限制，在普通铣床和镗床上加工，存在的问题如下：工件壁厚不均，刚性不足。为了减少每道工序的切削量，传统加工工艺分粗加工、半精加工、精加工，工序长，效率低；设备主轴转速低，加工出的工件表面粗糙度差；设备落后，定位及重复定位精度差，不易保证加工质量；装卸工件的辅助时间太长；刀具磨损不易监控，容易造成废品；换刀由人工完成，劳动强度大；旧工装刚性差，易产生振动。　　高速切削的定义及优点　　高速切削加工的定义课题份量和难易程度要恰当，博

5、士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念。对于不同的加工方法和工件材料，高速切削加工时应用的切削速度并不相同。一般认为高于(5～l0)倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。高速切削在实际生产中切削铝合金的速度范围为1500～5500m／min，铜材为lO00m／min以上，铸铁为50

6、0m／min～1500m／min，钢为300～800m／min，切削进给速度已高达4m／min～40m／min。对于不同的加工方法采用不同的切削速度，其中，车削为700～7000m／min，铣削为300～6000m／min，钻削为200～11OOm／min，磨削为9000～21600m／min。　　3.高速切削加工的优点　　随切削速度提高，采用较小的切削深度和厚度，刀具的每刃切削量极小，所以切削力随之减小，切削力平均可减小30％以上，有利于加工薄壁零件和脆性材料。随切削速度提高，单位时间内的金属切除率增加，加工

7、效率提高。高速切削加工时，切屑很高的速度排出，带走了90％以上的切削热，传给工件的热量很少，减少了工件的内应力和热变形，提高加工精度。转速的提高，使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，减小了振动，大大降低了加工表面粗糙度。由于采用新型高硬度材料，高速切削可加工硬度HRC(45～65)的淬硬钢铁件，取代磨削加工。　　解决方法及措施课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课

8、题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　针对传统工艺存在的问题，将高速切削加工技术引入新工艺中，对卧式铣床升降台平面和孔系的加工作了如下改进：由普通设备上加工改在高速加工中心加工；采用高速切削加工，切削力减少，可以将半精加工、精加工合并，减少工序，提高效率。有机械手自动换刀，减轻了劳动强度；主轴转速大大提高，加工出的工件表面粗糙度低；设备定位及重复定位精度