高速加工技术(PPT-93)PPT文件格式下载.ppt

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铣削：

300-6000m/min钻削：

钻削：

200-1100m/min高速加工切削速度范围随加工方法不同有所不同高速加工切削速度范围随加工方法不同有所不同高速加工切削速度范围随加工方法不同有所不同高速加工切削速度范围随加工方法不同有所不同高速加工的切削速度范围高速加工的切削速度范围高速加工的切削速度范围高速加工的切削速度范围1000-7000800-3000100-1000500-20002000-90003001000-4000高速加工中心的主要技术参数高速加工中心的主要技术参数主轴最高转速：

主轴最高转速：

10000-150000r/min10000-150000r/min主轴功率从主轴功率从0.5kW0.5kW到到80kW80kW、转矩从转矩从0.1N.m0.1N.m到到300N.m300N.m坐标轴加工最高速：

坐标轴加工最高速：

30-60m/min30-60m/min，快速移动：

快速移动：

70-80m/min,70-80m/min,最高最高120m/min120m/min换刀时间：

换刀时间：

3-5s3-5s，最快，最快0.7-1.5s0.7-1.5s西班牙西班牙EURO2000EURO2000高速立式高速立式龙门加工中心龙门加工中心,8000r/min,8000r/min,可用于大型模具等可用于大型模具等德国德国ROEDERS,ROEDERS,42000rpm,适适合如手机模具加工合如手机模具加工日本日本MoriSeikiMoriSeiki（森精机森精机森精机森精机）公司公司的立式加工中心的立式加工中心NV5000,14,000rpm成都宁江机床成都宁江机床NJ-5HMC40NJ-5HMC40五五轴联动加工中心轴联动加工中心,40000r/min,40000r/min,可用于叶片、可用于叶片、叶轮、模具等加工叶轮、模具等加工铝合金的高速切削铝合金的高速切削主轴高速转动示例主轴高速转动示例坐标轴快速移动示例坐标轴快速移动示例坐标轴高速加工示例坐标轴高速加工示例3.高速加工的特点和应用高速加工的特点和应用加工效率高，材料去除率是常规的加工效率高，材料去除率是常规的3-53-5倍倍刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具和工件受力均小。

切削速度高，吃刀量很小，和工件受力均小。

切削速度高，吃刀量很小，剪切变形区窄，变形系数剪切变形区窄，变形系数减小，切削力降低减小，切削力降低大概大概30%-90%30%-90%刀具和工件受热影响小。

切削产生的热量大部刀具和工件受热影响小。

切削产生的热量大部分被高速流出的切屑所带走，故工件和刀具热分被高速流出的切屑所带走，故工件和刀具热变形小，有效地提高了加工精度变形小，有效地提高了加工精度刀具寿命长（高速切削刀具）。

刀具受力小，刀具寿命长（高速切削刀具）。

刀具受力小，受热影响小，破损的机率很小，磨损慢受热影响小，破损的机率很小，磨损慢高速加工的特点高速加工的特点工件表面质量好。

轴向和径向切深小，工件粗工件表面质量好。

轴向和径向切深小，工件粗糙度小糙度小;

切削度高，机床激振频率远高于工艺切削度高，机床激振频率远高于工艺系统的固有频率，系统振动很小，表面质量好系统的固有频率，系统振动很小，表面质量好横向切削力很小，有利于加工细筋和薄壁，壁横向切削力很小，有利于加工细筋和薄壁，壁厚甚至可厚甚至可1mm110.2330.050.05轴承钢轴承钢,多多孔石墨孔石墨成本很高成本很高,刚性刚性较差较差,转速和回转转速和回转精度很高精度很高精密磨削，铣精密磨削，铣削、雕刻、微小削、雕刻、微小孔钻削及抛光等孔钻削及抛光等磁浮轴承磁浮轴承高速主轴高速主轴440.20.2合金钢合金钢成本很高成本很高,结构复结构复杂杂,刚性好刚性好,转速和回转速和回转精度高转精度高加工加工中心中心电主轴的润滑技术电主轴的润滑技术油雾润滑油雾润滑:

以压缩空气为动力，通过油雾器将油液雾化以压缩空气为动力，通过油雾器将油液雾化并混入空气流中，将其输送到需要润滑的位置起到润并混入空气流中，将其输送到需要润滑的位置起到润滑和冷却双重作用滑和冷却双重作用油气润滑方式：

压缩空气将微量的润滑油精确地供给油气润滑方式：

压缩空气将微量的润滑油精确地供给每一套主轴轴承每一套主轴轴承，微小油滴在滚动和内、外滚道间形，微小油滴在滚动和内、外滚道间形成弹性动压油膜，而压缩空气带走轴承运转所产生的成弹性动压油膜，而压缩空气带走轴承运转所产生的部分热量部分热量喷注润滑方式：

用较大流量的恒温油喷注润滑方式：

用较大流量的恒温油（每个轴承每个轴承3-3-4L/min）4L/min）喷注到主轴轴承，实现润滑冷却。

采用排油泵喷注到主轴轴承，实现润滑冷却。

采用排油泵强制排油，而非自然回流。

还要采用高精度恒温油箱强制排油，而非自然回流。

还要采用高精度恒温油箱（油温变动油温变动0.5）0.5）电主轴的动平衡电主轴的动平衡去重法去重法:

电机的转子两端设计有去重盘，进行整体动平电机的转子两端设计有去重盘，进行整体动平衡时衡时,由自动平衡机在转子的去重盘处切去不平衡量由自动平衡机在转子的去重盘处切去不平衡量增重法增重法:

电机转子的两端设计有平衡盘，平衡盘的圆周电机转子的两端设计有平衡盘，平衡盘的圆周方向设计有均匀分布的螺纹孔，进行整体动平衡时，方向设计有均匀分布的螺纹孔，进行整体动平衡时，在螺纹孔内拧入螺钉，以螺钉的拧入深度和周向位置在螺纹孔内拧入螺钉，以螺钉的拧入深度和周向位置来平衡主轴组件的偏心量来平衡主轴组件的偏心量电主轴的动平衡电主轴的动平衡平衡校正机在线平衡校正高速高速电主轴的电主轴的发展趋势发展趋势向高速大功率和低速大转矩方向发展向高速大功率和低速大转矩方向发展向高精度、高刚度方向发展向高精度、高刚度方向发展向精确定向（准停）方向发展向精确定向（准停）方向发展向快速起、停方向发展向快速起、停方向发展向超高速方向发展向超高速方向发展向标准化方向发展向标准化方向发展高速进给单元制造技术高速进给单元制造技术线性滚动导轨代替滑动导轨，移动速度、摩擦线性滚动导轨代替滑动导轨，移动速度、摩擦阻力、动态响应，甚至阻尼都发生了质变。

阻力、动态响应，甚至阻尼都发生了质变。

导轨的基本要求：

导向精度高、刚度大、耐磨、导轨的基本要求：

导向精度高、刚度大、耐磨、运动灵活和平稳运动灵活和平稳导轨偶合面的结构形式：

导轨表面耐磨塑料层；

导轨偶合面的结构形式：

导轨接触面强迫润滑；

滚动导轨；

液体静压导导轨接触面强迫润滑；

液体静压导轨；

气浮导轨；

空气静压导轨等轨；

空气静压导轨等直线电机驱动直线电机驱动快速、精密、高精度和耐用。

快速、精密、高精度和耐用。

显著减少摩擦力、间隙和磨损等机械传动的影响显著减少摩擦力、间隙和磨损等机械传动的影响获得一致高精度的位移运动、动态位移和精确定位获得一致高精度的位移运动、动态位移和精确定位快速行程可达到快速行程可达到60m/min60m/min。

直线电机驱动与滚珠丝杆间接驱动直线电机驱动与滚珠丝杆间接驱动直线电动机直线电动机直线电动机进给驱动系统直线电动机进给驱动系统11导轨系统导轨系统22笼型绕组二次侧笼型绕组二次侧33三相绕组一次侧三相绕组一次侧44直线行程测量系统直线行程测量系统性性能能伺服电机伺服电机滚珠丝杠滚珠丝杠直线驱动直线驱动定位精度定位精度（m/300mm）5100.51.0重复定位精度重复定位精度（m）250.10.2最高速度最高速度（m/min）205060200最大加速度最大加速度（g）12210寿命寿命（h）60001000050000直线驱动与伺服电机驱动比较直线驱动与伺服电机驱动比较运动部件轻量化和进给控制精密化运动部件轻量化和进给控制精密化高速切割的加工中心，高速切割的加工中心，其其X、Y、Z三轴的移动三轴的移动部件的质量均较传统的部件的质量均较传统的结构为轻，且均采用直结构为轻，且均采用直线电机驱动。

线电机驱动。

高速切削的刀具系统高速切削的刀具系统高高速速切切削削的的一一个个主主要要问问题题是是刀刀具具磨磨损损，与与普普通通切切削削相相比比，高高速速切切削削时时刀刀具具与与工工件件的的接接触触时时间间减减少少，接接触触颇颇率率增增加加，由由此此减减少少了了切切屑屑的的皱皱褶褶，切切削削过过程程中中产产生生的的热热量量更更多多地地向向刀刀具具传传递递，磨磨损机理与普通切削有很大区别。

损机理与普通切削有很大区别。

由由于于高高速速切切削削时时离离心心力力和和振振动动的的影影响响，刀刀具具必必须须具具有有良良好好的的平平衡衡状状态态和和安安全全性性能能。

设设计计刀刀具具时时，必必须须根根据据高高速速切切削削的的要要求求，综综合合考考虑虑磨磨损损、强度、刚度和精度等方面因素。

强度、刚度和精度等方面因素。

刀具材料刀具材料以以镀镀膜膜的的和和未未镀镀膜膜的的硬硬质质合合金金、金金属属陶陶瓷瓷、氧氧化化铝铝基基或或氮氮化化硅硅基基陶陶瓷瓷、聚聚晶晶金金刚