高速加工数控编程技术_工业技术

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第2版前言

高速加工是集高效、优质、低耗于一身的先进切削技术。它是在高的主轴旋转速度和高的进给速度下的切削加工,能极大地提高加工效率,代表了切削加工的发展方向,并逐渐成为切...

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第1章高速加工概述

高速加工也称为高速切削(High Speed Cutting,HSC或High Speed Ma-chining,HSM),是近年内迅速崛起的先进制造技术,是指...

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1.1 高速加工技术的特点

由于切削速度的大幅度提高,最明显的效益是提高了切削加工的生产率,采用高速切削技术能使整体加工效率提高几倍乃至几十倍。但是高速加工不只是提升加工速度,同时还有其他...

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1.能获得很高的加工效率

切削时间的多少取决于进给速度或进给量的大小。很显然,若保持进给速度与切削速度的比值不变,随着切削速度的提高,切削时间将迅速缩短。高速加工虽然切削深度和切削厚度小...

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2.能获得较高的加工精度

在加工过程中,切削力的降低对减小振动和偏差非常重要。由于切削速度高,吃刀量很小,剪切变形区变窄,变形系数ξ减小,切削力降低。这使工件在切削过程的受力变形显著减小...

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3.能获得较高的加工表面完整性

高速切削使传入工件的切削热比例大幅度减少,加工表面受热时间短、切削温度低,因此热影响区和热影响程度都较小,有利于获得低损伤的表面结构状态和保持良好的表面物理性能...

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4.能降低加工能耗,节省制造资源

高速切削时,单位功率所切削的切削层材料体积显著增大。以美国洛克希德(Lockheed)飞机公司的铝合金高速铣削为例,主轴转速如从4000r/min提高到2000...

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5.能有效抑制切削振动的影响,降低加工表面的表面质量

高速切削的力值及其变化幅度小,与主轴转速有关的激振频率也远远高于切削工艺系统的高阶固有频率,因此切削振动对加工质量的影响很小。另一方面,高速切削即使采用较小的进...

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6.能加工一些硬度较高的材料

高速切削在刀具能满足切削条件的情况下,在一定范围内可以对硬表面进行加工,可以加工高硬度、难加工材料(可达62HRC以上)。在同样的加工时间内,它所达到的表面质量...

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7.能实现生产管理的简单化

使用高速切削可以将一个零件的大部分工序进行整合,在一台高速切削机床上进行加工,从而简化工艺过程,简化生产管理。...

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1.2 高速加工技术的发展

自20世纪30年代德国Carl Salomon博士首次提出高速切削概念以来,经过50年代的机理与可行性研究,70年代的工艺技术研究,80年代全面系统的高速切削技...

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1.3 高速加工的应用

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1.航空行业

航空行业是高速切削加工的主要应用行业。飞机上的一些零件为了提高可靠性和降低成本,采用整体制造法,将原来由多个铆接或焊接而成的部件,改用整体实心材料制造,有的整体...

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2.汽车行业

当前汽车用户对汽车的多样化、个性化的要求,迫使汽车企业的产品换型越来越快,产品品种纷繁多样,原来单一工件的大批量生产变成了多种工件的较小批量叠加成的大批量生产,...

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3.模具行业

图1-10 高速加工示例在模具行业,高速切削采用的是典型的高转速、多速进给、低切法,在淬硬钢模具加工方面有惊人效果,可以获得很好的加工精度和表面质量,可以取代...

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4.其他行业

军事电子行业也将成为高速切削加工的重点应用行业。据介绍雷达产品微波零件的加工中,如采用小尺寸刀具(ϕ0.3～ϕ0.98mm),主轴转速为7500～10000r/...

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1.4 数控高速切削加工的关键技术

数控高速切削加工的关键技术主要有以下几个方面:...

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1.高速切削机理

高速切削技术的应用和发展是以高速切削机理为理论基础的。通过对高速加工中切屑形成机理、切削力、切削热、刀具磨损、表面质量等技术的研究,为开发高速机床、高速加工刀具...

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2.高速切削机床

高速切削机床是实现高速加工的前提和基本条件。一个国家高速加工技术水平的高低,很大程度反映在高速机床的设计制造技术上。在现代机床制造中,机床的高速化是一个必然的发...

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3.高速切削刀具

高速切削刀具技术是实现高速加工的关键技术之一。切削刀具的性能在很大程度上会制约高速切削技术的应用和推广。目前,高速切削刀具的国产化也是机械制造行业急需解决的问题...

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4.高速切削工艺

高速切削的工艺技术也是成功进行高速加工的关键技术之一。它主要研究加工轨迹的优化;切削方法和切削参数的选择;刀具材料和刀具几何参数的选择几个方面。...

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5.高速加工测试技术

由于高速加工是在密封的机床工作区间里进行的,所以在零件加工过程中,操作人员很难对其直接进行观察、操作和控制,因此机床本身就有必要对加工情况、刀具的磨损状态等进行...

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6.高速加工编程技术

在高速数控机床上加工时,数控编程是一项繁重的工作,编程质量在很大程度上决定了加工质量。影响加工零件编程质量的主要因素有加工工艺路线、刀具类型、切削用量、转角清根...

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1.5 高速五轴加工

五轴加工技术是近年来兴起并高速发展的一项新技术,五轴加工技术已经广泛应用于航空航天、船舶、大型模具制造及军工领域,是目前复杂零件型面精加工的主要解决方法。五轴...

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1.顶部干涉零件的加工

加工整体叶轮(图1-13)、空间管道、圆柱凸轮等零件时,由于其结构复杂,部分加工区域应用三轴加工会发生刀具与叶片的干涉,而使用五轴加工可以将刀轴矢量作倾斜,从而...

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2.大型深槽零件的加工

使用五轴加工机床,可以用更短的刀具伸长加工陡峭侧面,如图1-14所示。较短的刀具伸长可以保证刀具的刚性,提高切削的稳定性,提高加工的表面质量和效率。...

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3.复杂结构零件的加工

模具上的斜顶、滑块和电极的加工均属于复杂结构零件的加工。如图1-15所示零件,零件有多个面均需要加工,使用传统三轴机床加工,将需要对各个面分别装夹加工;而使用五...

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4.模具的清角加工

加工分型面比较复杂的模具时,其清角加工是一大难题,需要很长的电加工与手工修整才能完成,甚至要将模具做成多个镶块组合。五轴加工和高速加工结合后,可以直接加工模具清...

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5.侧面倾斜的零件加工

使用五轴加工时,可把点接触改为线接触从而提高加工质量,如图1-17所示,调整刀具倾角与零件的直纹面或斜平面相对应,可充分利用刀具侧刃和平刀底面进行加工,加工效率...

《高速加工数控编程技术》简介

第2版前言

目录

第1章高速加工概述

1.1 高速加工技术的特点

1.能获得很高的加工效率

2.能获得较高的加工精度

3.能获得较高的加工表面完整性

4.能降低加工能耗,节省制造资源

5.能有效抑制切削振动的影响,降低加工表面的表面质量

6.能加工一些硬度较高的材料

7.能实现生产管理的简单化

1.2 高速加工技术的发展

1.3 高速加工的应用

1.航空行业

2.汽车行业

3.模具行业

4.其他行业

1.4 数控高速切削加工的关键技术

1.高速切削机理

2.高速切削机床

3.高速切削刀具

4.高速切削工艺

5.高速加工测试技术

6.高速加工编程技术

1.5 高速五轴加工

1.顶部干涉零件的加工

2.大型深槽零件的加工

3.复杂结构零件的加工

4.模具的清角加工

5.侧面倾斜的零件加工

《高速加工数控编程技术》简介

第2版前言

目录

第1章 高速加工概述

1.1 高速加工技术的特点

1.能获得很高的加工效率

2.能获得较高的加工精度

3.能获得较高的加工表面完整性

4.能降低加工能耗,节省制造资源

5.能有效抑制切削振动的影响,降低加工表面的表面质量

6.能加工一些硬度较高的材料

7.能实现生产管理的简单化

1.2 高速加工技术的发展

1.3 高速加工的应用

1.航空行业

2.汽车行业

3.模具行业

4.其他行业

1.4 数控高速切削加工的关键技术

1.高速切削机理

2.高速切削机床

3.高速切削刀具

4.高速切削工艺

5.高速加工测试技术

6.高速加工编程技术

1.5 高速五轴加工

1.顶部干涉零件的加工

2.大型深槽零件的加工

3.复杂结构零件的加工

4.模具的清角加工

5.侧面倾斜的零件加工

第1章高速加工概述