数控高速切削加工若干关键技术的研究

摘要

数控数控高速切削加工技术以高效率和高精度为基本特征，是近20多年来在世界上迅速崛起的先进制造技术之一。数控数控高速切削加工不仅可以大大提高生产效率，而且能够显著地提高加工表面质量。 本论文以“数控高速切削加工理论”为基础，将理论与实际相结合作为出发点，阐述了“数控高速切削加工”的定义、优点、发展趋势、研究和应用现状以及数控高速切削加工的关键技术等。论述了高速切削刀具的材料、结构、发展现状，并根据高速切削刀具材料与加工对象匹配的原则(主要是两者的力学性能、物理和化学性能)对高速切削刀具的选择做出了充分的说明。在分析了数控高速切削加工表面形成特征的基础上对不同材料的加工表面质量进行了深入的理论研究，并以实验的方法在高速切削机床上通过主轴转速和进给速度等切削条件的变化来测试加工表面的质量。 论文还对数控高速切削加工中刀具路径设计、刀具的进/退刀方式和走刀方式以及刀具轨迹生成方法进行了研究；对加工路径优化进行了详细分析；并对传统CAD/CAM/CNC集成系统和基于STEP标准的现代数控高速切削加工的CAD/CAM/CNC集成系统进行了具体分析和比较。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.1数控高速切削加工的定义、优点及应用

1.2数控高速切削加工的发展过程

1.2.1数控高速切削加工的兴起和发展

1.2.2数控高速切削加工在国内的研究和应用

1.3数控高速切削加工的研究体系和关键技术

1.3.1数控高速切削加工的研究体系

1.3.2数控高速切削加工的关键技术

1.4课题研究的意义和内容

1.4.1课题研究的意义

1.4.2课题研究的内容

第二章数控高速切削加工刀具的研究

2.1数控高速切削加工对刀具的要求

2.1.1数控高速切削加工对刀具的要求

2.1.2高速加工切削参数的优化

2.2高速切削刀具的发展

2.2.1国内、外高速切削刀具材料的发展

2.2.2高速切削刀具材料未来的发展方向

2.3数控高速切削加工刀具的结构特点

2.3.1数控高速切削加工对刀具系统的要求

2.3.2 7：24锥度的刀具系统

2.3.3 HSK、KM刀柄系统

2.4高速切削刀具的选择

2.4.1高速切削刀具材料的合理选择

2.4.2高速切削刀具几何参数的合理选择

2.4.3高速切削刀具选择的基本原则

2.5高速铣削刀具安全技术现状

第三章数控高速切削加工中表面质量的研究

3.1数控高速切削加工表面形成特征

3.2数控高速切削加工中的表面粗糙度研究

3.2.1钢及其合金数控高速切削加工时的表面粗糙度

3.2.2铸铁数控高速切削加工时的表面粗糙度

3.2.3铝合金数控高速切削加工时的表面粗糙度

3.3数控高速切削加工中的表面残余应力研究

3.3.1表面残余应力的产生原因

3.3.2刀具加工对表面残余应力的影响

3.4数控高速切削加工中的表面硬化研究

3.5铝合金高速切削表面粗糙度的实验研究

3.5.1实验方案设计

3.5.2试验数据及计算

3.5.3试验结论

第四章数控高速切削加工的CAM技术研究

4.1数控高速切削加工与普通数控加工的比较

4.1.1加工模型的比较

4.1.2加工工艺与性能的比较

4.1.3加工参数的比较

4.1.4加工路径的比较

4.2数控高速切削加工的加工路径规划

4.2.1高速加工时刀具路径规划特征及原则

4.2.2影响切削平稳性的因素

4.2.3数控高速切削加工路径规划

4.3数控高速切削加工的编程

4.3.1高速加工数控编程方法

4.3.2数控高速切削加工编程原则

4.3.3数控高速切削加工数控编程

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文