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高速切削加工技術的應用

時間:2011-07-17 08:21:49 來源:未知
高速切削技術已漸趨成熟,并開始在制造領域中大顯身手。高速機床的單元技術和整機水平正在逐步提高。技術基礎雄厚的機床廠推出了多種高速、高精度的機床產品,并且在航空航天制造、汽車工業和模具制造、輕工產品制造等重要工業領域創造了驚人的效益。高速切削技術和高速加工機床越來越多地受到工業部門的青睞。

   高速切削加工的概念和特點:  
1 .高速切削歷史與現狀 
高速切削的起源可追溯到 20 世紀 20 年代末期。德國的切削物理學家薩洛蒙( Carl 壓lomon )博士于 1929 年進行了超高速切削模擬試驗。 1931 年 4 月發表了著名的超高速切削理論,提出了高速切削假設。薩洛蒙指出:在常規的切削速度范圍內,切削溫度隨著切削速度的增大而提高對于每一種工件材料,存在一個速度范圍,在這個范圍內,當切由于切削溫度太高,任何刀具都無法承受,切削加工不可能進行。但是,切削速度進一步提高,超過這個速度范圍后(切削溫度反而降低。同時,切削力也會大幅度下降。按照他的假設,在具有一定速度的高速區進行切削加工,會有比較低的切削溫度和比較小的切削力,有可能用現有的刀具進行超高速切削,從而大幅度減少切削時間,成倍地提高機床的生產率。 

   美國于 1960 年前后開始進行超高速切削試驗。試驗將刀具裝在加農炮里,從滑臺上射向工件;或將工件當作子彈射向固定的刀具。 1977 年美國在一臺帶有高頻電主軸的加工中心上進行了高速切削試驗,其主軸轉速可以在 180 ~ 18000r / min 范圍內無級變速,工作臺的最大進給速度為 7 . 6m / min。 
    
   1979 年美國防衛技術研究總署( DARPA )發起了一項“先進加工研究計劃”,研究切削速度比塑性波還要快的超高速切削,為快速切除金屬材料提供科學依據。 
    
   在德國, 1984 年國家研究技術部組織了以 Darmstadt 工業大學的生產工程與機床研究所 PTW )為首,包括 41 家公司參加的兩項聯合研究計劃,全面而系統地研究了超高速切削機瓜刀具、控制系統以及相關的工藝技術,分別對各種工件材料(鋼、鑄鐵、特殊合金、鋁合金、鋁鑲鑄造合金、銅合金和纖維增強塑料等)的超高速切削性能進行了深入的研究與試驗,取得了切削熱的絕大部分被切屑帶走國際公認的高水平研究成果,并在德國工廠廣泛應用,獲得了好的經濟效益。日本于 20 世紀 60 年代就著手超高速切削機理的研究。日本學者發現在超高速切削時,工件基本保持冷態,其切屑要比常規切屑熱得多。日本工業界 35善于吸取各國的研究成果并及時應用到新產品開發中去,尤其在高速切削機床的研究和開發方面后來居上,現已躍居世界領先地位。進人 20 世紀 90 年代以來,以松浦( Matsuora )、牧野 ( Makino )、馬扎克( Mazak )和新瀉鐵( Niigata )等公司為代表的一批機床制造廠,陸續向市場推出不少超高速加工中心和數控銑床,日本廠商現已成為世界上超高速機床的主要提供者。

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