超高速加工刀具與超精密刀具加工技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：
2022-01-10
超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刃具，通過(guò)極大地提高切削速度和進(jìn)給速度來(lái)提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。
一、技術(shù)概述
超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刃具，通過(guò)極大地提高切削速度和進(jìn)給速度來(lái)提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。
超高速加工的切削速度范圍因不同的工件材料、不同的切削方式而異。目前，一般認(rèn)為，超高速切削各種材料的切速范圍為：鋁合金已超過(guò)1600m/min，鑄鐵為1500m/min，超耐熱鎳合金達(dá)300m/min，鈦合金達(dá)150~1000m/min，纖維增強(qiáng)塑料為2000~9000m/min。各種切削工藝的切速范圍為：車(chē)削700~7000m/min，銑削300~6000m/min，鉆削200~1100m/min，磨削250m/s以上等等。
超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機(jī)理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)等。
超精密加工當(dāng)前是指被加工零件的尺寸精度高于0。1μ m，表面粗糙度Ra小于0。025μ m，以及所用機(jī)床定位精度的分辨率和重復(fù)性高于0。01μ m的加工技術(shù)，亦稱(chēng)之為亞微米級(jí)加工技術(shù)，且正在向納米級(jí)加工技術(shù)發(fā)展。
超精密加工技術(shù)主要包括：超精密加工的機(jī)理研究，超精密加工的設(shè)備制造技術(shù)研究，超精密加工工具及刃磨技術(shù)研究，超精密測(cè)量技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。
二、現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.超高速加工
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)超高速加工的研究起步早，水平高。在此項(xiàng)技術(shù)中，處于領(lǐng)先地位的國(guó)家主要有德國(guó)、日本、美國(guó)、意大利等。
在超高速加工技術(shù)中，超硬材料工具是實(shí)現(xiàn)超高速加工的前提和先決條件，超高速切削磨削技術(shù)是現(xiàn)代超高速加工的工藝方法，而高速數(shù)控機(jī)床和加工中心則是實(shí)現(xiàn)超高速加工的關(guān)鍵設(shè)備。目前，刀具材料已從碳素鋼和合金工具鋼，經(jīng)高速鋼、硬質(zhì)合金鋼、陶瓷材料，發(fā)展到人造金剛石及聚晶金剛石(PCD)、立方氮化硼及聚晶立方氮化硼(CBN)。切削速度亦隨著刀具材料創(chuàng)新而從以前的12m/min提高到1200m/min以上。砂輪材料過(guò)去主要是采用剛玉系、碳化硅系等，美國(guó)G.E公司50年代首先在金剛石人工合成方面取得成功，60年代又首先研制成功CBN。90年代陶瓷或樹(shù)脂結(jié)合劑CBN砂輪、金剛石砂輪線(xiàn)速度可達(dá)125m/s，有的可達(dá)150m/s，而單層電鍍CBN砂輪可達(dá)250m/s。因此有人認(rèn)為，隨著新刀具(磨具)材料的不斷發(fā)展，每隔十年切削速度要提高一倍，亞音速乃至超聲速加工的出現(xiàn)不會(huì)太遙遠(yuǎn)了。
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