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摘要对高速切削现状与发展作了概括介绍。
关键词超高速切削;高速切削;切削刀具;机床
1高速切削的特点与应用1.1高速与超高速切削的特点随着高速与超高速机床设备和刀具等关键技术领域的突破性进展,高速与超高速切削的速度范围也在不断扩展。如今在实际生产中超高速切削铝合金的速度范围为2000-7500m/min;铸铁为900-5000m/min;钢为600-3000m/min;耐热镍基合金达500m/min;钛合金达150-1000m/min;纤维增强塑料为2000-9000m/min,进给速度高达20m/min-40m/min。而且超高速切削技术还在不断发展。在实验室里,切削铝合金的速度已达6000m/min以上,有人预言,未来的超高速切削将达到音速或超音速。其特点可归纳如下: (1)可提高生产效率据称,由于主轴转速和进给的高速化,加工时间可减少50%,机床结构也大大简化,其零件的数量可减少25%,而且易于维护。 (2)可获得较高的加工精度由于切削力可减少30%以上,工件的加工变形减小。另外,切削热还来不及传给工件,因而工件基本保持冷态,热变形小,有利于加工精度的提高。特别对大型的框架件、薄板件、薄壁槽形件的高精度高效率加工,超高速铣削是目前惟一有效的加工方法。 (3)能获得较好的表面完整性在保证生产效率的同时,可采用较小的进给量,以减小加工表面的粗糙度值;又由于切削力小且变化幅度小,机床的激振频率远大于工艺系统的固有频率,故振动对工件表面质量的影响很小;切削热传入工件的几率大幅度减少,加工表面的受热时间短,切削温度低,加工表面可保持良好的物理力学性能。 (4)加工能耗低,节省制造资源超高速切削时,单位功率的金属切除率显著增大。以洛克希德飞机制造公司的铝合金超高速铣削为例,主轴转速从4000m/min提高到20000m/min,切削力减小了30%,金属切除率提高了3倍,单位功率的金属切除率可达130000mm3/(min·kW)~160000mm3/(min·kW)。由于单位功率的金属切除率高、能耗低、工件制造时间短,从而提高了能源和设备的利用率。
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