摘要:以幾種典型模具材料的高速加工為例,介紹了德國Darmstadt工業(yè)大學PTW研究所對高速加工刀具工藝參數(shù)優(yōu)化的研究成果刨沦。

1引言

高速加工作為一種先進的切削技術(shù),自二十世紀八十年代以來得到了日益廣泛的應(yīng)用。高速加工采用遠高于常規(guī)加工的切削速度和進給速度,不僅可提高加工效率,縮短加工工時,同時還可獲得很高的加工精度沥院。隨著高速加工主軸技術(shù)的發(fā)展,與其配套的新型刀具不斷出現(xiàn),對高速加工用刀具工藝參數(shù)的優(yōu)化研究也不斷深入得鸳。目前,德國遍考、美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家對高速加工技術(shù)的研究和應(yīng)用處于世界領(lǐng)先地位,特別是德國對高速加工的研究起步較早,成果較多扳引。早在1984年,德國國家研究技術(shù)部(DFG)就出資700萬馬克資助德國Darmstadt工業(yè)大學生產(chǎn)技術(shù)和機床研究所(PTW,InstituteofProductionandEngineeringandMachineTools)與41家公司進行了為期4年的合作,全面開展對高速加工切削機理橡宪、高速加工工藝、高速加工用機床與刀具的研究蛙府。由于政府的高度重視和大力資助,研究工作取得了豐碩成果慷尸。德國不少公司很快掌握了高速加工技術(shù),并不斷支持和推動該項技術(shù)的深入研究與發(fā)展。

本文對德國PTW研究所近年來在高速加工刀具工藝參數(shù)優(yōu)化方面的最新研究成果作一介紹,希望能為國內(nèi)的高速加工研究及應(yīng)用提供有益的參考树聪。

2高速加工的特點

高速加工(HighSpeedCutting,簡稱HSC)通常是指在高于常規(guī)加工速度5～10倍的條件下進行的切削加工瘤嗜。在高速加工中,必須根據(jù)不同的加工材料、加工方式胡电、加工工藝着还、刀具參數(shù)并考慮刀具使用壽命和加工表面質(zhì)量來選擇切削速度。表1為加工不同工件材料時HSC銑削與常規(guī)加工的切削速度比較徽惋。表2為采用不同加工方式切削合金鋼時HSC與常規(guī)加工的切削速度比較案淋。

表1 加工不同材料時HSC銑削與常規(guī)加工的切削速度比較
被加工材料 常規(guī)切削速度
(m/min) HSC切削速度
(m/min) 纖維增強塑料 ～800 1200～9000 輕金屬 ～800 200～5000 銅合金 ～400 1200～45000 鑄鐵 ～300 1000～3000 普通工具鋼 ～250 700～2000 鈦合金 ～80 200～1000 鎳基合金 ～20 100～300
表2 加工合金鋼時HSC 與常規(guī)加工的切削速度比較
加工方式 常規(guī)切削速度
(m/min) HSC切削速度
(m/min) 鉆削 ～100 ～200 拉削 ～40 ～80 精鏜 ～10 ～300

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