高速切削技術(shù)具有隨切削速度提高切削力降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短等突出優(yōu)勢(shì)，是先進(jìn)制造技術(shù)的最重要的共性基礎(chǔ)技術(shù)之一，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的高速切削技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

　　高速切削技術(shù)論文篇一

　　淺議機(jī)床高速切削加工

　　摘 要：高速切削技術(shù)(包括高速軟切削、高速硬切削、高速干切削和大進(jìn)給切削等)具有隨切削速度提高切削力降低、切削溫度的增加逐漸變緩、加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率提高、制造成本減少、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短等突出優(yōu)勢(shì)，是先進(jìn)制造技術(shù)的最重要的共性基礎(chǔ)技術(shù)之一，已成為面向21世紀(jì)的先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，已在航空航天、汽車、模具、機(jī)床等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)床;高速切削;穩(wěn)定切削

　　關(guān)鍵詞：煤礦;煤層;注水防塵;案例設(shè)計(jì)

　　中圖分類號(hào)：TG65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　把高速切削機(jī)床、刀具、工件、夾具結(jié)構(gòu)和切削過(guò)程統(tǒng)稱為高速切削系統(tǒng)。從動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)看，高速切削系統(tǒng)是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。隨著切削速度的提高，高速切削加工過(guò)程表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)特性與普通速度切削有很大不同。人們提高切削速度所遇到的難以逾越的障礙除了刀具的快速磨損、破損失效外，是在切削速度遠(yuǎn)低于機(jī)床最大速度時(shí)就出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，即不穩(wěn)定切削，輕者影響加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)效率，重者工件報(bào)廢并殃及整個(gè)加工系統(tǒng)的安全壽命，致使機(jī)床不得不低速使用，不僅造成巨大浪費(fèi)，無(wú)法體現(xiàn)高速切削加工所固有的優(yōu)越性，更嚴(yán)重的是高速主軸等重要部件因長(zhǎng)期承受重載而降低其性能及安全性，導(dǎo)致重金購(gòu)置的機(jī)床尚未發(fā)揮其功能和優(yōu)越性就提前報(bào)廢。高速切削過(guò)程中的振動(dòng)對(duì)高速切削優(yōu)越性的發(fā)揮造成了很大的掣肘，成為嚴(yán)重阻礙高速切削技術(shù)發(fā)展和推廣應(yīng)用的"瓶頸"問(wèn)題。毫無(wú)疑問(wèn)，高速切削所具有的諸多優(yōu)越性一方面是很好地利用了高速切削系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的結(jié)果，另一方面，又必須是以高速條件下的穩(wěn)定高速切削過(guò)程的實(shí)現(xiàn)為前提的。

　　高速切削過(guò)程中，振動(dòng)機(jī)理、影響切削穩(wěn)定性的因素與普通速度切削過(guò)程不同，隨著切削速度的提高，振動(dòng)導(dǎo)致的不穩(wěn)定切削造成的影響和危害也大的多，高速切削系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)都有與普通速度切削不同的更高要求?；谄胀ㄋ俣惹邢鬟^(guò)程建立的動(dòng)力學(xué)模型及其切削穩(wěn)定性的影響因素和約束條件的假設(shè)，在高速下已不完全成立，相應(yīng)的穩(wěn)定性極限闡值及其分析預(yù)測(cè)方法也不同。如，高速和超高速銑削時(shí)，主軸-刀具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘幾萬(wàn)、十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)甚至更高，主軸-刀具旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性(固有頻率、振型、頻響函數(shù)等)隨著轉(zhuǎn)速提高有不同程度的變化，高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和陀螺效應(yīng)的影響是不能忽略的。當(dāng)主軸的工作轉(zhuǎn)速n高于系統(tǒng)的第1階甚至更高階固有頻率對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速，成為柔性轉(zhuǎn)子，刀具與工件間動(dòng)態(tài)切削力的激勵(lì)頻率f=n*z(z為刀具齒數(shù))隨轉(zhuǎn)速增加而提高，需考慮多自由度系統(tǒng)高階動(dòng)態(tài)特性及其對(duì)高速切削穩(wěn)定性的影響。

　　穩(wěn)定切削是保證高速切削加工順利進(jìn)行和獲得高材料切除率和高加工質(zhì)量的前提條件和關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)于現(xiàn)有機(jī)床，可分析預(yù)測(cè)不同刀具、工件及其夾具組合下的高速切削極限，優(yōu)化刀具、工件及其夾具的匹配和高速切削用量的選擇，在不增加任何附加設(shè)備和投資的條件下大幅度提高材料切除率和加工質(zhì)量;對(duì)新型機(jī)床和刀具，以最低的成本和風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)振動(dòng)穩(wěn)定切削條件下的高加工質(zhì)量和高生產(chǎn)效率。

　　高速切削過(guò)程的振動(dòng)，是與機(jī)床結(jié)構(gòu)和切削過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性密切相關(guān)、影響因素復(fù)雜的機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象。高速切削過(guò)程中，當(dāng)機(jī)床切削系統(tǒng)受到偶然因素干擾而產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)過(guò)短暫的時(shí)間就消失，恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)的切削過(guò)程稱為穩(wěn)定切削;若振動(dòng)不衰減，或越來(lái)越大的切削過(guò)程稱為不穩(wěn)定切削。高速切削過(guò)程從無(wú)振動(dòng)的穩(wěn)定切削到振動(dòng)產(chǎn)生的不穩(wěn)定切削之間存在的一個(gè)明顯界限即臨界條件，稱為穩(wěn)定性極限，是判別高速切削穩(wěn)定性的依據(jù)。要實(shí)現(xiàn)無(wú)振動(dòng)穩(wěn)定切削，首先要判斷系統(tǒng)在什么情況下出現(xiàn)振動(dòng)，即根據(jù)穩(wěn)定切削臨界條件判別穩(wěn)定和不穩(wěn)定高速切削區(qū)域。高速切削過(guò)程中的振動(dòng)按其性質(zhì)一般可以分為強(qiáng)迫振動(dòng)、自激振動(dòng)、自由振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)同時(shí)存在的混合振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)五大類，其中前四類都對(duì)高速切削穩(wěn)定性有很大影響，影響最大的是自激振動(dòng)。

　　刀具相對(duì)于加工工件的振動(dòng)會(huì)使加工表面產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響加工表面質(zhì)量，如表面粗糙度、形位精度等;刀具相對(duì)于工件劇烈振動(dòng)使高速切削過(guò)程呈不穩(wěn)定狀態(tài)，切削截面、角度以及切削力等均將隨之發(fā)生劇烈變化，高速切削系統(tǒng)的各部分承受附加動(dòng)載荷的作用，加重刀具磨損，甚至產(chǎn)生崩刃，嚴(yán)重降低刀具壽命，影響機(jī)床結(jié)構(gòu)及聯(lián)接特性，嚴(yán)重時(shí)使高速切削加工無(wú)法進(jìn)行，降低整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)的安全使用壽命;高速切削過(guò)程中發(fā)生的高頻振動(dòng)，會(huì)伴隨產(chǎn)生噪聲污染，危害操作者的身心健康;實(shí)際生產(chǎn)中為避免或減小振動(dòng)，不得不降低切削用量，致使機(jī)床低速、低效使用，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，使機(jī)床、刀具的性能得不到充分發(fā)揮。

　　高速切削穩(wěn)定性的分析預(yù)測(cè)和優(yōu)化的目的是提高材料切除率和加工質(zhì)量，而高加工質(zhì)量的保證是穩(wěn)定切削，在穩(wěn)定切削的前提下，材料切除率越高越好，即在其它切削參數(shù)一定的條件下轉(zhuǎn)速n與對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定切削軸向深度極限值的乘積越大越好，對(duì)于不同的加工中心，主要對(duì)應(yīng)于其最大主軸轉(zhuǎn)速附近的區(qū)域是否處在穩(wěn)定區(qū)以及相應(yīng)的穩(wěn)定軸向切削深度極限值的大小。因此，對(duì)于不同的高速加工中心，主要用其最大主軸轉(zhuǎn)速附近區(qū)域的是否處在穩(wěn)定區(qū)以及穩(wěn)定區(qū)域的最大值的大小來(lái)評(píng)價(jià)穩(wěn)定性。

　　對(duì)于特定的加工中心，繪出不同切削下的穩(wěn)定性極限圖，可確定出在最大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最大值。選擇高速切削用量時(shí)，在符合加工工藝要求的前提下，用所選的切削用量與加工中心的轉(zhuǎn)速、最大值進(jìn)行切削穩(wěn)定性的分析評(píng)價(jià)。

　　高速切削加工是具有突出技術(shù)優(yōu)越和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的先進(jìn)制造技術(shù)，應(yīng)用前景十分廣闊。高速切削過(guò)程的振動(dòng)造成的不穩(wěn)定切削是嚴(yán)重限制高速切削加工技術(shù)發(fā)展的重要問(wèn)題之一，高速切削穩(wěn)定性的分析預(yù)測(cè)及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化理論與方法的研究對(duì)于加速高速切削加工技術(shù)的發(fā)展及其推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。

　　參考文獻(xiàn)

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