第一篇
Analysis of high-speed CNC Machining Techniques
Paper Keywords: CNC numerical control technology, high-speed machining CNC machining technology
Abstract: High-speed cutting technology is the inevitable trend of machinery manufacturing industry, its application will greatly improve processing efficiency and processing quality of high-speed cutting technology not only to high-speed machining technology and high-speed cutting mechanism, but also high-speed cutting tool with the , machine tools and many other factors, this paper focuses on the high-speed cutting technology research relevant dynamics, and high-speed cutting technology prospect.
First, The Technical Advantages Of High Speed Machining
High-speed machining at the cutting principle is a breakthrough in understanding the traditional cutting. According to information on high-speed processing in foreign trials have confirmed that when the cutting speed exceeds a certain value (V = 600m/min), the cutting speed increased again, cutting temperature but lower in the cutting process heat into the workpiece at the cutting was taken away from. experimental conditions tested and applied in most cases, cutting the workpiece temperature rises no more than 3 ℃. Accordingly, has been given in the metal removal rate, when the cutting speed exceeds a certain value, the actual cutting force will be approximately unchanged.
After the ideal high-speed machining, the chip deformation and contraction process of implementation and application of the aviation industry has an important significance.#39;s Own high-speed processing of all relevant factors must be a coordinated system, the number of integrated application of advanced technologies for This machine tool manufacturers should be vigorously developed, launched and new technologies related to high-speed processing equipment.
Second, The Current Development Of CNC High Speed Machining
Practical following the introduction of high-speed processing technology, advanced CNC automatic production line, the tool (tool), CNC machine tools (equipment), widely used in the machinery manufacturing industry, the appropriate management, technology, ideas along into the enterprise space in China, aviation, turbine, mold, etc., applied in varying degrees of high-speed processing technology, the gap between the countries that invest in the industry, the introduction of policies to support the number, and entrepreneurs of high-speed processing system of the depth of technical understanding. relative to the automobile manufacturing industry, machinery manufacturing industry, such process is essentially discrete manufacturing its high-speed machining technology is mainly characterized in the high-speed CNC machine tools and tool technology, which currently has the introduction of domestic processing centers, CNC boring, milling spindle speed generally le; 8 000r/min (rarely 12 000r/min), fast-forward speed le; 40m/min. of aluminum, wrought aluminum alloy body, high-strength cast iron and structural steel, the use of ultra-fine hard alloy, coated cemented carbide tool material and the standard structure of the various types of tooling. superhard cutting tool materials and tool-specific applications have less structure, coupled with low spindle speed, generally can not enter the field of high-speed cutting. for milling, for example These aluminum parts processing industry: cutting speed 1 000m/min, feed rate of 15m/min, the amount of feed per tooth of 0.35mm. turning: cutting speed 700m/min. milling of cast iron, structural steel (including stainless steel) parts: cutting speed of 500m/min, feed speed 10m/min, the amount of feed per tooth 0.3mm. The industry, numerical control equipment utilization rate is only about 25% expected #39;15#39; period, the industry will be in the application of high-speed processing technology have taken place in leaps and bounds progress and development.
Third, High-Speed CNC Machine Tools Of The Key Technologies
High-speed machine tools is a prerequisite to achieve high-speed machining and key. The high speed spindle with high precision, high accuracy with high axial control of feed rate and feed acceleration of axial feed system is the key to high-speed machine tools. Are as follows:
1 High-Speed Spindle
High-speed spindle is the most critical parts of high-speed cutting is currently spindle speed in 10 000 ~ 20 000 r / min of machining centers is becoming increasingly popular, the speed up to 100 000 r / min, 200 000 r / min, 250 000 r / min practical high-speed spindle is also developed in high speed high speed spindle, spindle parts under the centrifugal force and deformation vibration, high speed friction and heat generated by high-power built-in motor and cause high temperature deformation, it must be strictly controlled. This high-speed spindle to make the following performance requirements: (1) high speed and high-speed range; (2) sufficient rigidity and high precision rotary; (3) good thermal stability; (4) power; (5 ) advanced lubrication and cooling systems; (6) Reliable spindle monitoring system.
(2) Rapid Feed System
High-speed cutting, in order to maintain the tool feed rate per tooth is essentially the same, with the increased spindle speed, feed rate must be substantially improved now have high-speed cutting feed rate up to 50m/min ~ 120m/min, to and precise control to achieve this feed speed of the machine guides, ball screws, servo systems, table structure and put forward new demands, and, as linear motion machine is generally shorter travel, high-speed machine tools to achieve higher feed acceleration and deceleration makes sense. In order to meet the feed requirements of high-speed movement, high-speed machine tools mainly on the following measures: (1) using a new linear motion guide, linear motion guide rail and steel ball bearings in the between the contact area is small, the fricti
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第一篇
分析高速数控加工技术
论文关键词：数控数控技术，高速加工数控加工技术
摘要：高速切割技术是机械制造行业的必然趋势，其应用将大大提高高速切削技术的加工效率和加工质量，不仅对高速加工技术和高速切削机理，而且高高速切削刀具与机床等诸多因素，本文着重研究高速切削技术研究相关动力学，高速切削技术的前景。
一、高速加工的技术优势
切割原理的高速加工是理解传统切割的突破口。据国外高速加工信息资料显示，当切割速度超过一定值（V = 600m / min）时，切割速度再次提高，切割温度较低，切割过程中加工热量下降至切割被带走。实验条件在大多数情况下测试和应用，切割工件温度不超过3℃。因此，在金属去除率方面，当切削速度超过一定值时，实际切削力将大致不变。
经过理想的高速加工，芯片的变形和收缩过程对航空工业的实施和应用具有重要意义，其所有相关因素的高速加工必须是一个协调的系统，综合应用的数量先进技术为本机床厂商应大力开发，推出和新技术相关的高速加工设备。
二、数控高速加工的发展现状
实用以下引进高速加工技术，先进的数控自动生产线，刀具（刀具），数控机床（设备），广泛应用于机械制造行业，适当的管理，技术，思想进入企业空间在中国，航空，汽轮机，模具等领域，应用于不同程度的高速加工技术，投资行业的国家之间的差距，引进政策支持数量，以及企业家的高速加工系统的深度技术理解。相对于汽车制造业，机械制造业这样的过程本质上是分散制造的，其高速加工技术主要以高速数控机床和刀具技术为特征，目前已引进国内加工中心，数控镗孔，铣主轴转速一般le;8000r / min（很少12 000r / min），快进速度le;40m/ min。的铝，锻铝合金体，高强度铸铁和结构钢，采用超细硬质合金，涂层硬质合金刀具材料和各种类型工具的标准结构。超硬切削刀具材料和刀具专用应用结构较少，加上主轴转速低，一般不能进入高速切削领域。用于铣削，例如这些铝件加工业：切割速度1 000m / min，进给速度15m / min，每齿进给量0.35mm。车削：切割速度700m / min。铣削铸铁，结构钢（含不锈钢）零件：切割速度500m / min，进给速度10m / min，进给量每齿0.3mm。该行业的数控设备利用率只有25％左右，预计“十五”时期，行业将在高速加工技术的应用上发生跨越式发展和进步。
三，关键技术高速数控机床
高速机床是实现高速加工和关键的先决条件。高精度，高精度，轴向进给速度轴向控制和轴向进给系统进给加速度的高速主轴是高速机床的关键。如下面所述：
1、高速主轴
高速主轴是高速切割最关键的部件，目前主轴转速在10000〜20000r/min的加工中心越来越受欢迎，速度可达100000r/min，速度为200000r/min ，250000r/min实用高速主轴也在高速高速主轴开发，主轴部件在离心力和变形振动下，高功率内置电机产生高速摩擦和发热，引起高温变形，必须严格控制。这种高速主轴要做出以下性能要求：（1）高速高速范围; （2）刚性好，旋转精度高; （3）热稳定性好; （4）权力; （5）先进的润滑和冷却系统; （6）可靠的主轴监控系统。
2、快速进料系统
高速切割，为保持刀具进给率每齿基本相同，随着主轴转速的增加，进给速度必须大幅提高，现在高速切削进给速率可达50m/min〜120m/min，实现精准控制，实现机器导轨，滚珠丝杠，伺服系统，台面结构的进给速度，提出新的要求，并且，作为直线运动机一般较短的行程，高速机床实现更高的进给加速度和减速有意义。为了满足高速运动的饲料要求，高速机床主要有以下几个措施： （1）使用新的直线运动导轨，直线运动导轨和钢球轴承之间的接触面积小，开槽导轨的摩擦系数为1/20左右，并采用直线运动导轨，“爬行”现象可大大降低; （2）大尺寸高速送料机构采用小间距长质量的滚珠丝杠或滚珠丝杠粗调，其目的不在于降低精度，以获得更高的进给速率和进料速率的加法减法; （3）高速进给伺服系统已经开发出数字，智能和软件，高速切割机床已经开始使用数字交流伺服电机和控制技术; （4）为了尽量减少刚度而不是重量台，高速进料机构通常由碳纤维增强复合材料制成; （5）为提高进给速度，开发了更先进，高速的直线电机。线性电机消除了机械传动的间隙，弹性变形等问题，减少了摩擦传动，几乎没有齿隙。线性电机具有高加减速特性，加速度高达2g，传动传统传统传动比为传统的10〜20倍进给速度的4〜5倍，采用直线电机驱动，单位面积推力大，易于生产高速，机械结构不需要保持明显的优势。
3.高速切削刀具技术
（1）工具材料需要高速切削刀具材料和被加工材料具有很小的化学亲合力，并且具有优异的机械性能和热稳定性，抗冲击性，耐磨性现在常用于高速切削刀具材料单或多层硬质合金涂层，陶瓷，立方氮化硼（CBN），多晶金刚石等。
（2）高速切削刀具结构在高速离心力的作用下，由高速切削引起的弯曲强度和断裂韧性将会有较低的刀片断裂，除了损坏工件外，机器将作为操作者和危险的，所以除了高速切割工具，以满足静平衡之间的平衡，还必须满足小直径刀具平衡的要求一般不严格，对于大直径刀具或圆盘式刀具要求很高。悬挂更长的刀具，平衡需要添加的工具，卡盘，主轴等需要分别平衡每个组件，而且还可以结合工具和卡盘体来平衡。最后，刀具主轴与平衡。但是ISO1940-1标准的平衡没有统一的标准，平衡是G的质量标准的平衡有不同的看法，有的企业以G1为标准（所谓的G1，也就是10000r / min旋转工具，轴与轴的中心轴之间的距离只有差1Lm），部分以G215为标准。
（3）高速切削刀具几何参数高速切削刀具的形状边缘朝着高刚性，复杂，多边和表面精加工的方向发展。刀具几何参数对加工质量，刀具寿命有很大的影响，一般高速切削刀具的前角平均小于常规加工刀具10b，后大角度约为5b〜8b。为防止尖端的热磨损，应使用一次和二次连接来切削刀尖尖端或倒角刀尖，以增加刀尖尖角，靠近刀尖区域，增加刀刃长度，提高刀具刚度并降低刀片断裂的可能性。
（4）高速切削刀架系统和刀具加工中心主轴连接主要用于7B24型夹紧锥柄系统，ISO，CAT，DIN，BT等。用于高速加工，这种系统已经有很多问题，主要表现如下：缺少刚性，ATC（自动换刀）重复性不稳定，受离心力影响很大，锥度不利于快速小型机床的解决这些问题，要提高刀具与主轴之间的连接刚度和夹紧精度，高速加工技术适应发展的需要，已经开发出刀架和主轴锥度与面孔同时定位在两侧小腿定位手柄的两侧分为两大类：一种是现有的7B24锥柄设计改进，如BIG-PLUS，WSU，ABSC系统;另外就是引进新设想的1B10空心圆锥柄小德系HSK的发展，由美国和日本开发的KM开发出NC5几种形式。
4、高速切割工艺
高速切割，高效率，高精度，低成本的单一工艺。高速加工和常规加工工艺不同，传统加工方式，从低速，高切削深度，蠕变进给，单程，在高速加工中，高速度，切割深度，快进更多行程更有利。高速切割作为一种新的切割方式，加工目前没有完整的参数表可供选择，没有更多的加工实例供参考，不建立实用的高速切割数据库，高速加工工艺参数优化，而且还需要做很多工作。高速加工NC程序标准操作程序需要修改。零件程序要求，必须保证精确稳定的切割负荷大多数CNC自动编程软件仍然不能满足高速加工的要求，需要通过手动编程进行补充。应采用新的编程方式，切割数据用于高速主轴功率曲线。目前，已加入Cimatron，Mastercam，UG，Pro / E等CAM软件，可高速切割编程模块。
5、台高速机床，立柱和桌子
通过计算机辅助工程方法，特别是使用有限元优化设计，获取减重量，增加床台的刚度。
四、结论
高速加工技术是现代先进制造技术之一，产生了各种经济全球化和市场开发相结合的先进技术，在这种情况下，高速加工技术诞生了，逐渐发展成为综合系统工程技术，并得到更广泛的应用。高速加工的巨大吸引力是实现高速加工，同时确保高精度。航空航天，汽车和模具制造业的高速加工认可和强劲的需求，在国际发展中推动高速加工技术。
参考文献：
彬红赞 CNC加工工艺[M]。武汉：华中大学出版社，2004。
朱小春 数控技术[M]。北京：机械工业出版社，2004。
周正干，王梅清，李和平。高速加工技术与方法的核心[J]。航空制造技术，2000
第二篇
加工质量和技术控制分析
摘要：介绍机械加工误差原因的加工精度和内容分析概念，最后提出加工过程措施的加工精度。
关键词::机械精度;几何误差，定位误差，过程
1、精密机械加工精度和加工后的内容概念是实际几何参数（尺寸，形状和位置的理想几何参数的一部分，与它们之间的差异程度一致称为加工误差反映加工误差的大小精度水平精度误差越大，精度误差越小。
精度包括三个方面：精度指的是加工零件的实际尺寸的大小与零件尺寸公差一致的中心精度指的是零件加工后的形状实际几何形状和表面几何形状理想水平一致，定位精度是指表面处理后的实际和理想位置之间的部件。
同样的结果，在各种产品中准确和完整的工作处理方法，在生产条件下处理多个零件，由于处理元件的影响，其尺寸，形状和每个表面的位置不是绝对的一样，总是有一定程度的加工误差，而从全面要求的公差范围为前提，要合理经济，以提高加工生产率和经济性。
2、加工误差的2个主要原因
2.1机床相对于工件加工成型运动的几何误差通常由机床进行，因此工件加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对大工件加工精度的影响是：主轴误差，误差和驱动链导轨误差。机器精密机器的工作会磨损。 （1个主轴错误，夹紧工件或机床主轴是基准，并且对工件或工具的移动和扭矩，主轴错误将直接影响工件的精度（2轨误差，轨道是机器在每台机器上确定基座部件的相对位置，也是机座的运动，除了制造误差，轨道本身，轨道磨损和安装质量不均匀，也是导致误差指导的重要因素。轨道磨损下降主要机械精度之一（3驱动链误差，误差是指传动链传动链条导致两端传动元件之间相对运动的误差测量。
2.2刀具几何误差对刀具的精度误差与不同类型刀具和不同刀具的冲击使用固定尺寸成形刀具开发成刀具加工，刀具制造误差将直接影响加工精度，但通用刀具及其制造工件加工精度的误差没有直接影响夹具几何误差：夹具的作用相当于切削刀具和机床零件具有正确的位置，因此夹具制造误差对工件加工精度的影响很大。
2.3 第一个参考定位误差在用于确定尺寸，位置，设计基准的曲面上的零件图中的误差不一致，作为用于确定加工后待加工表面的工艺流程图中的基准尺寸，位置基于基准作为工件的机器加工中的基准过程，要选择的工件作为处理多个几何元素的定位基准，如果选定的定位参考不符合设计依据，会产生基准不一致的错误第二副准确定位误差对夹具部件的定位不能根据基本尺寸制造是绝对准确的，它们允许在每个变化的实际尺寸内规定的公差范围。工件表面和夹具部件一起构成定位零件，由于制造方向和定位精度不准确，副原因由于体积变化导致工件最大位置之间的间隙，因为副作用不准确定位误差。
2.4力变形过程系统产生的误差
一，工件刚度。如果系统处理工件相对于机床，工具，夹具的刚度，则相当低，在切削力的作用下，由于缺少精度造成的工件刚度，冲击变形较大。二，工具刚度。外部车刀在加工中的表面正常（y方向，刚度大变形可以忽略，镗孔小径孔，刚性差乔木，轴心孔的变形有非常精确的大影响;三，机床部件刚度机械部件由许多零件组成，机械零件迄今为止没有合适的刚度简单计算，关键是使用实验方法来确定机床零件的刚度，不是变形和负载之间的线性关系，负载曲线卸载曲线不一致，卸载曲线滞后于负荷曲线，两条曲线之间的线包含了能量损失的装卸循环中的面积，它在摩擦和接触变形工作中消耗功率，首先卸载，少变形恢复起始点的第一次负载，表明存在残余变形，重复装卸后，装载g曲线和卸载曲线在重叠结束之前开始，残余变形逐渐减小到零。
2.5加工过程中的热变形过程系统的热变形对加工精度的影响相对较大，特别是在大型精密加工加工过程中，加工误差引起的热变形有时占工件总误差的50％。加工刀具和工件受各种热源的作用，温度会逐渐升高，还可以通过各种方式加热周围的物料和空间的热量。
2.6调整每个加工过程中的误差，整个系统在调整过程中或由于调整不能绝对准确地进行工作，导致过程系统中的误差调整，工件在机床上的每个位置精度，通过调整机床，工具，夹具或工件等，以保证机床，工具，夹具和工件坯料等原始精度符合技术要求，而不考虑动态因素，调整误差对加工精度的影响起决定性作用。
3、提高过程精度的措施
3.1减少原始误差。提高加工零件几何精度用于改进夹具的机器，精密测量工具和工具本身，力控制过程系统，热变形误差，减少工具磨损，由内部应力变形误差引起，最小化测量误差等等都直接减少原来的错误。为了提高加工精度，需要生成原始误差处理误差分析，根据情况对主要原始加工误差造成的误差采取精密加工的解决方案应最大化使用几何精度精密机床，刚度和热变形控制加工，成型过程部件的表面，主要是如何降低成型工具的形状和刀具安装误差。
3.2误差补偿方法。一些原始系统处理错误，可以采取误差补偿方法来控制其零件加工的错误。
3.2.1误差补偿方法：该方法人为造成新的原始误差，原始过程补偿或抵消系统固有的原始误差，减少加工误差，提高目标精度。
3.2.2错误偏移：使用原始原始错误来偏移某些或全部原始原始原始错误或另一个错误。
3.3划分或全部原始错误。为了提高一些加工精度，可以区分一些原始的误差方法。对于高精度零件，加工表面也可以在测试期间连续进行并行，并逐渐将所有的原始误差方法。
3.3.1区分原始误差（包）方法：根据误差反映的规律，或粗糙尺寸的工件由测量过程根据尺寸分为n组，每块的尺寸减小范围原来1n。然后分别对每组的误差范围进行调
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