高速切削加工毕业论文

《高速切削加工毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速切削加工毕业论文（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、毕 业 论 文题 目 高速切削加工 专 业 数控加工与维护工程 班 级 学 生 指导教师 西安工业大学函授部二 0 0 九 年摘 要 改革开放20年来，我国机电工业引进了大量的先进产品设计制造技术和生产工艺装备，机电工业的产值、利润占整个工业的25%左右。目前我国与WTO成员的贸易额已占我国但从整体来看，我国机电工业与发达国家相比仍存在较大差距，总体技术水平的差距达15-20年。加入WTO后，政府对企业的管理和企业自身的生产经营行为，都要遵循WTO的有关原则，企业所面临的外部环境将发生重大变化，加入WTO对整个机电行业的影响是很深的。 由于我国机电工业的产业结构尚不合理，各地的重复建设，导致地

2、区结构趋同化倾向十分明显，技术水平低、生产工艺落后、浪费严重、企业达不到经济合理的生产规模，进而导致经济效益低下。加入WTO的冲击会直接波及到那些效益差、长期亏损的企业，而那些依靠关税和非关税措施保护的行业，也同样会受到冲击。同时，由于市场竞争的加强，某些行业的利润率会下降，长线产品的生产将会得到相应的抑制。那些管理落后、效益低下的企业必然要进行资产重组。从这个意义上看，加入WTO，也为我国机电工业的产业发展的动力。 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术

3、可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。本文从高速加工的历史及现状入手，详细地介绍了高速加工的特点及高速加工的主要的应用领域。并详尽地指出高速加工编程不同于普通CNC加工的一般编程，并分析了现阶段内外高速加工数控编程的现状，对我国发展高速加工的方向具有一定的参考作用。本文还较为详尽地介绍了高速加工数控程序的国际通用的一般程序接口，

4、可以让人对高速加工数控程序的国际通用的一般程序接口有一个较为全面的认识。本文还从实际加工方面，给读者介绍了一般的高速加工数控编程策略和方法。通过阅读此文，读者可以了解到什么是高速加工，高速加工的特点，高速加工的一般软硬件要求。以及高速加工在未来制造业中的战略意义。关键字：高速加工 数控 编程 刀具 目 录第一章 高速切削现状1.1高速切削加工历史11.2高速切削加工的特点21.3切削用量的划分3 1.4高速切削的优势.41.5高速加工主要应用领域41.6数控编程与加工技术61.7高速切削技术国外发展现状61.8高速切削术国内发展现状技7第二章 高速切削加工数控编程策略 2.1 CAM系统应具有

5、很高的计算编程速度162.2丰富的高速切削刀具轨迹策略16第三章 高速切削加工数控编程方法 3.1数控编程方法203.2数控加工数控程序功能20 3.3子程序生成及应用21结论致谢参考文献第一章 高速切削现状1.1高速切削加工历史高速切削加工是面向21世纪的一项高新技术，它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征，在汽车工业、航空航天、模具制造和仪器仪表等行业中获得了愈来愈广泛的应用，并已取得了重大的技术经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。 高速切削是实现高效率制造的核心技术，工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率。可以说，高速切削加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所

6、必不可少的技术。高速切削加工的优点主要在于：提高生产效率、提高加工精度及降低切削阻力。 有关高速切削加工的含义，目前尚无统一的认识，通常有如下几种观点：切削速度很高，通常认为其速度超过普通切削的5-10倍；机床主轴转速很高，一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削；进给速度很高，通常达15-50m/min，最高可达90m/min；对于不同的切削材料和所釆用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同；切削过程中，刀刃的通过频率(ToothPassingFrequency)接近于“机床刀具工件”系统的主导自然频率(DominantNaturalFrequency)时，可认为是高速

7、切削。可见高速切削加工是一个综合的概念。 1.2高速切削加工的特点(1)高速切削的加工效率高。高速切削加工允许使用较大的进给率，比常规切削加工提高510倍，单位时间材料切除率可提高36倍，加工时间可大大减少。这样可以用于加工需要大量切除金属的零件，特别是对于航空工业具有十分重要的意义。(2)高速切削的切削力小。和常规切削相比，高速切削加工时切削力至少可降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说可减少加工变形，使一些薄壁类精细工件的切削加工成为可能。(3)高速切削的切削热对工件的影响小。高速切削加工过程极为迅速，95%以上的切削热量极少，零件不会由于温升导致翘曲或膨胀变形。高速切削特别适用于加工容

8、易热变形的零件。对于加工熔点较低、易氧化的金属(如镁)，高速切削有一定意义。 (4)高速切削的加工精度高。因为高速旋转时刀具切削的激励频率远离工艺系统的受迫振动，保证了较好的加工状态。由于切削力太小，切削热影响小，使得刀具、工件变形小，保持了尺寸的精确性，另外也使得刀具工件间的摩擦变小，切削破坏层变薄，残余应力小，实现了高精度、低粗糙度加工。1.3切削用量的划分切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f （或进给速度 v f ）、背吃刀量 a p 三者的总称，也称为切削用量三要素。它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。它们的定义如下： 1.3.1切削速度 v c切削刃上选定

9、点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式如下 v c=( d w n )/1000 (1-1) 式中 v c 切削速度 (m/s) ； dw 工件待加工表面直径（ mm ）；n 工件转速（ r/s ）。在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。1.3.2进给量 f 工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。 进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。v f=fn （ 1-2 ）式中 v f 进给速度（ mm/s ）；n 主轴转速（ r/s ）；f 进给量（ mm ）。1.3.3背吃刀量 a

10、p 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。根据此定义，如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算： a p = （ d w d m ） /2 （ 1-3 ）式中 d w 工件待加工表面直径（ mm ）；dm 工件已加工表面直径（ mm ）。1.4高速切削的优势1.4.1高速切削加工提高了加工速度 高速切削加工以高于常规切削10倍左右的切削速度对汽车模具进行高速切削加工。由于高速机床主轴激振频率远远超过“机床刀具工件”系统的固有频率范围，汽车模具加工过程平稳且无冲击。 1.4.2、高速切削加工生产效率高 用高速加工中心或高速铣床加工模具，可以在工件一次装夹中完成型面的粗、精加工和汽车

11、模具其他部位的机械加工，即所谓“一次过”技术(One Pass Machining)。高速切削加工技术的应用大大提高了汽车模具的开发速度。 1.4.3、高速切削加工可获得高质量的加工表面 由于采取了极小的步距和切深，高速切削加工可获得很高的表面质量，甚至可以省去钳工修光的工序。 1.4.4、简化加工工序 常规铣削加工只能在淬火之前进行，淬火造成的变形必须要经手工修整或采用电加工最终成形。现在则可以通过高速切削加工来完成，而且不会出现电加工所导致的表面硬化。另外，由于切削量减少，高速加工可使用更小直径的刀具对更小的圆角半径及模具细节进行加工，节省了部分机械加工或手工修整工序，从而缩短了生产周期。

12、 1.4.5、高速切削加工使汽车模具修复过程变得更加方便 汽车模具在使用过程中往往需要多次修复以延长使用寿命，如果采用高速切削加工就可以更快地完成该工作，取得以铣代磨的加工效果，而且可使用原NC程序，无需重新编程，且能做到精确无误。 1.4.6 高速切削加工可加工形状复杂的硬质汽车模具 由高速切削机理可知：高速切削时，切削力大为减少，切削过程变得比较轻松，高速切削加工在切削高强度和高硬度材料方面具有较大优势，可以加工具有复杂型面、硬度比较高的汽车模具。 1.5高速加工主要应用领域高速切削加工技术在薄壁结构加工的工艺优势，需要在切削刀具、切削用量、工艺方案、数控编程等方面采取正确的策略。从已经取得的航空薄壁结构中的应用成果可以充分证明高速切削加工技术的优越性，不仅加工效率大大提高，零件的加工质量也得到提高。 由于现代飞机高性能的要求，其结构具有轻量化、薄壁化和整体化的特点，并且为满足飞机装配以骨架零件为定位基准的要求，零件须实现精确加工，作到具有较高的精度和表面质量。传统的低速加工方法已经难以满足现代航空制造的需要。根据国外的发展趋势，同时结合航空制造技术发展的实际需求，应用高速切削加工技术成为现代航空制造业的必然选择。为此，成飞近年来进行了较为深入的应用研究，已经较为成功的在薄壁结构零件加工中广泛应用了高速切削加工技术。