摘要：高速切削工藝以高效、精密和柔性為基本特征，被視為現(xiàn)代制造技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。從國(guó)外研究現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)已有的實(shí)際研究成就，以及目前國(guó)內(nèi)存在的問題和提高切削速度帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益等方面，探討高速切削工藝在我國(guó)的戰(zhàn)略地位、高速切削工藝研究?jī)?nèi)容及有關(guān)研究基地建設(shè)問題，以便有利于高速切削工藝健康迅速發(fā)展，為振興我國(guó)的機(jī)械工業(yè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
l l4CF}k :M6v<Kg{; 高速切削技術(shù)因大幅度節(jié)省切削工時(shí)并實(shí)現(xiàn)高效精密生產(chǎn)，被視為現(xiàn)代制造技術(shù)的里程碑。
"%Y= + =FhP$r* 1高速切削技術(shù)國(guó)外研究現(xiàn)狀
aMhVO(+FW 0t^FM< 7G 高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高精度測(cè)量測(cè)試技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝等諸多相關(guān)的硬件與軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展的基礎(chǔ)上綜合而成的。德國(guó)Darmstadt工業(yè)大學(xué)PTW所以舒爾茨教授為核心的科研小組和日本京都大學(xué)工學(xué)研究科以垣野教授為核心的課題組均已研制出商品化的高速切削機(jī)床，在德國(guó)和日本的企業(yè)界，都分別享有較高的聲譽(yù)。
Y06^ M?} FUI*nkZY 舒爾茨教授在德國(guó)政府強(qiáng)有力的資助下，聯(lián)合18家企業(yè)，共同攻關(guān)，從1984年到1989年，完成高速切削機(jī)床各相關(guān)硬件與軟件的開發(fā)，研究水平超過了當(dāng)時(shí)居領(lǐng)先地位的美國(guó)。1993年，直線電機(jī)的出現(xiàn)拉開了高速進(jìn)給的序幕，從而也使高速切削技術(shù)走向成熟應(yīng)用階段。目前，PTW所研制的高速機(jī)床已在德國(guó)許多企業(yè)里應(yīng)用。高速立式銑削加工中心是該所特色產(chǎn)品，實(shí)用化的主軸轉(zhuǎn)速為60,000r/min，最快進(jìn)給速度X、Y、Z軸均為60m/min，加速度為2.5g，重復(fù)定位精度±1μm。PTW所在研制高速切削機(jī)床的同時(shí)，還在高速切削工藝方面進(jìn)行深入研究，在有色輕金屬、復(fù)合材料、鑄鐵及模具鋼等高速切削機(jī)理研究方面形成系統(tǒng)理論，以加工效率、加工精度和加工零件表面完整性為目標(biāo)，對(duì)高速切削工藝進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)指導(dǎo)高速切削生產(chǎn)起到很大作用。研究?jī)?nèi)容有各種材料高速切削過程中切屑形成機(jī)理，刀具材料及切削參數(shù)優(yōu)化，面向高速切削過程的CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)，刀夾系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)，刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)平衡，刀具空間位姿及走刀路徑控制，少量氣束噴霧冷卻技術(shù)等。該所高速切削研究成果已應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)框架構(gòu)件及渦輪葉片的制造。
eN,9N]K }8Y! -qX 垣野教授聯(lián)合9家企業(yè)，于1996年研制出日本第一臺(tái)商品化臥式高速切削加工中心，該加工中心主軸轉(zhuǎn)速30000r/min，最大進(jìn)給速度80m/min，加速度為2g，重復(fù)定位精度±1μm。同時(shí)也致力于高速切削工藝研究，主要內(nèi)容包括高速切削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，高速切削刀具磨損破損機(jī)理，切屑控制，高速切削過程CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)及質(zhì)量控制等，從而加速高速切削技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，垣野研究室研究成果在日本企業(yè)界甚至在國(guó)際上均產(chǎn)生重大影響。
N=< `|I 2國(guó)內(nèi)高速切削研究成果及存在問題
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