高速铣削论文

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1、高速铳削技术机电系23092028李明明论文摘要：高速铳削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量，而且与传统的切削加工相比具有温升低，热变形小，因而适合于温度和热变形敏感材料（如镁合金等）加工；述由于切削力小，可适用于薄壁及刚性差的零件加工；合理选用刀具和切削用量，可实现硬材料（I1RC60）加工等一系列优点。因此，高速铳削加工技术是当前的热门话题，它已向更高的灵敏化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术。口前，高速铳削加工技术的研究己成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向之一。!词：高速效率加工优点铳削应用普通铳削加工采用低的进给速

2、度和大的切削参数，而高速铳削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铳削加工相对于普通铳削加工具冇如下特点：（1）高效高速铳削的主轴转速一般为15000r/min~40000r/min,最高可达100000r/mino在切削钢时,其切削速度约为400m/min,比传统的铳削加工高5〜10倍；在加工模貝型腔时与传统的加工方法（传统铳削、电火花成形加工等）相比其效率提高4〜5倍。高速切削的主轴转速、进给速度与传统切削加工和比，发生了木质性的飞跃,其金属切除率提高了30%〜40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%o述可加工淬硬零件，许多零件一次

3、装夹可完成粗、半精和精加工等全部工序，对复杂型面也能达到零件表面质量要求，进而提高了加工生产率和产品的市场竞争力。（2）高精度高速铳削加工精度一般为lOnm,有的精度还要高。高速机床普遍具备高刚性和高精度等特点，加工时切削深度小，而进给速度较快,切削力低，工件热变形减少，而加工精度很高，表而粗糙度很小。高速铳削可获得无铳痕的加工表而，使零件表而质量大大捉高。加工铝合金时可达RaO.4~0.6u,加工钢件时可达RaO.2〜0.4umo（3）高的表面质量由于高速铳削时工件温升小（约为3。C）,故表而没冇变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表而粗糙度Ra小于lP

4、m,减少了后续磨削及抛光工作量。（4）可加工高硕材料可铳削50〜54I1RC的钢材，铳削的最高硕度可达60HRCo如电火花加工、磨削加工等高强度和高硬度加工也是高速切削的一大特点，高速切削已可加工硕度达HRC60的零件。采用带涂层的硬质合金刀具加工模具，直接将淬硬工具钢一次安装加工成形，有效地避免了零件多次安装造成的装夹误差，提高了零件的几何位置精度。在传统加工模具的工艺中，对热处理硬化后的工件需进行电火花加工，用高速切削加工替代传统切削的加工方法，可以省去模具制造工艺中的电火花加工，简化了加工工艺和投资成本。高速铳削加工可在专用的CNC机床或加工中心上

5、进行，也可在加装高速主轴的普通机床上进行。后者不仅具有普通机床的加工能力，而且述可进行高速铳削，减少了设备投资，增加了机床柔性。高速切削可以使加工效率提高、质量提高、工序简化，机床投资和刀具投资及维护费用上升，但综合比较，可以显著提高经济效益。（5）减少切削产生的热量因为铳床主轴高速旋转，切削加工是浅切削，同时进给速度很快，刀刃和工件的接触长度和接触时间非常短，减少了刀刃和工件的热传导。高速切削采用干铳或油一气润滑系统，避免了传统加工时在刀具和工件接触处产生大量热的缺点，保证刀具在温度不高的条件下工作，延长了刀具的使用寿命。高速切削时的切削力小，有较高的

6、稳定性，可加工高质量的薄壁零件。采用分层铳削的方法，可切削出壁厚0.2mm,壁高20mm的薄壁零件。刀刃和工件的接触时间非常短，避免了侧壁的变形。高速铳削加工在螺纹加工屮的应用用高速铳削刀盘加工螺纹的方法又称旋风铳削法，其加工表面是刀齿旋转形成的冋转表面在不同连续位置的包络面，它一次走刀可完成全部深度加工。加工是包描五个自由度的复杂复合运动过程，加工过程包拈工件的旋转运动，工件的螺旋轴向进给运动，铳刀盘螺旋升角偏转调整及高度与偏心量调整。它是一种带冲击性的断续切削，切削力引起工艺系统较大的振动。加工螺纹时，刀刃旋转轴线偏离工件旋转轴线一个偏心量，旋风铳头

7、应斜置一个相当于螺旋升角的角度。刀具在切削过程屮将切去理想轨迹的一部分，产生称为过切的螺纹外形误差，这一原理误差不可避免。还可能形成局部干涉,加Z细长杆件易于变形，大量切削热又使螺距产生较大累积误差，故其加工精度在普通设备与一定转速围内不高，只能用于粗加工和半精加工。综上所述，应用高速铳削技术可以得获得精度高、表面质量好的加工产品，更重要的是可以大幅度缩短产品的开发周期。在目前激烈的机械制造市场竞争屮，客户对产品的开发周期要求越来越短，在订购产品时不仅考虑质量和价格，而且也把产品的交货期作为一项重要内容。传统的加工方法及许多原來被认为优秀的加工方法在某中

8、程度上己经不适应时代的要求，应用高速铳削技术将有效地解决这一问题。诚然，合理的设