超高速切削技术及其新进展

中国机械工程第11卷第1-2期2000年2月

文章编号:1004-132Ⅹ(2000)01-0190-05

超高速切削技术及其新进展

王西彬　解丽静

　　摘要:阐述了超高速切削的概念、特点和发展这项技术的重要性,分析了

超高速切削的技术体系、技术现状和发展趋势,并就我国发展超高速切削的基

础关键技术进行了讨论。

关键词:金属切削;超高速切削;刀具;机床中图分类号:TG7　　　文献标识码:A

王西彬　副教授

1　超高速切削技术的概念与特点

超高速切削的概念源于Salomon1929年所提出的至今仍令人感兴趣的2个假设,即在高速区,当切削速度超过切削温度最高的“死谷”区域,继续提高切削速度将会使切削温度明显下降,单位切削力也随之降低[1,2]。经过长期的研究和开发,特别是随着近十几年在刀具和机床设备等关键技术领域的突破性进展,超高速切削技术日渐成熟,正逐步走向工业实用化[3～6]。与60～70年代美、德等国开始大力进行这方面研究时相比,超高速切削技术的工艺和速度范围都大为扩展,不仅包括切削加工,还包括磨削和切割。在原理上采用像加工铝、铜合金那样使切削温度处于“死谷”之后的用量规范只占超高速切削加工中的一小部分,对大多数工件材料而言,超高速切削是指高于常规切削速度5倍乃至十几倍条件下所进行的切削。如今超高速切削在实际生产中切削铝合金的速度范围为1500m/min～5500m/min,铸铁为750m/min～4500m/

切削进给min,普通钢为600m/min～800m/min。速度已高达20m/min～40m/min。

不仅如此,超高速切削技术还在不断地发展着。在实验室,已可实现对铝合金达6000m/min以上的切削加工,机床进给系统的加速度可达3g,单层镀砂轮的磨削速度达300m/s,接近音速。切

削速度达到10000m/min、磨削速度达到和超过500m/s的研究也正在艰难的探索之中。未来的超高速切削技术将会达到音速和超音速。

采用超高速切削技术能使整体加工效率提高几倍乃至十几倍。这是因为随着自动化程度的提高,辅助时间、空行程时间已大大减少,工件在制时

收稿日期:1999—12—21

基金项目:国防科技预研资助项目(73.3.7.2)

间的主要部分为有效切削时间。而切削时间的多少取决于进给速度或进给量的大小。很显然,若保持进给速度与切削速度的比值不变,随切削速度的提

高切削时间将线性减少,加工成本也因此相应降低,由此可大幅度提升制造企业的快速响应能力。除此而外,超高速切削还有如下重要特点:

(1)能获得较高的加工精度　对同样的切削层参数,超高速切削的单位切削力明显减小。若在保持高效率的同时适当减低进给量,切削力的减幅还要加大。这使工件在切削过程的受力变形显著减小,有利于提高加工精度。特别对于大型框架件、薄板件、薄壁槽形件的高精度高效加工,超高速铣削是目前唯一有效的方法。

(2)能获得较高的加工表面完整性　超高速切削使传入工件的切削热的比例大幅度减少,加工表面受热时间短、切削温度低,因此热影响区和热影响程度都较小,有利于获得低损伤的表面结构状态和保持良好的表面物理性能及机械性能。

(3)加工能耗低、节省制造资源　超高速切削时,单位功率所切削的切削层材料体积显著增大。以洛克希德飞机公司的铝合金超高速铣削为例,主轴转速从4000r/min提高到20000r/min时,切削力下降30%,而材料切除率增加3倍。单位功率的材料切除率可达到130cm/min kW～160cm/min kW,而普通铣削仅为30cm/min

能耗低,工件在制的时间短,kW。由于切除率高、

提高了能源和设备的利用率,降低了切削加工在制造系统资源总量中的比例,因此超高速切削符合可持续发展的要求。

(4)能有效抑制切削振动的影响,降低加工表面粗糙度　超高速切削的力值及其变化幅度小,与主轴转速有关的激振频率也远远高于切削工艺系统的高阶固有频率,因此切削振动对加工质量的影响很小。另一方面,超高速切削即使采用较小的进

3

3

3

[7～12]

超高速切削技术及其新进展——王西彬　解丽静给量,仍能获得很高的加工效率,但表面粗糙度却得以极大的改善。如笔者以1325m/min的速度铣削灰铸铁[13],得到如同磨削一样的光滑表面,Ra仅为0.53Lm。

我国对高速立铣加工中心、高速卧式加工中心和高速五面加工中心的年需求量分别约为150台和100台,到2010年则分别可达300台和200台。对用于这些设备的超高速切削刀具,也必然有明显的

市场需求趋势。

2　发展超高速切削技术的重要性

21世纪的制造生产将日益走向全球化,国际制成品市场的竞争将愈加激烈,由此要求制造企业必须对市场现有需求和潜在需求作出快速响应,具备性能优良、价格低廉的产品和交货迅速的制造能力。这必将驱使制造加工技术朝着快速、低消耗和优质高精度的方向发展。在这一进程中,超高速切削作为加工业中最基础的综合性技术将发挥关键作用

[14,15]

3　超高速切削的技术体系

超高速切削技术是一项综合性高技术,按其内容、特点和相互关系可分为技术原理、基础技术、单元技术和总体技术4个层次,见图1。其中技术原

。

事实上,超高速切削所具有的一系列特色和在

生产效益方面的巨大潜力,早已成为德、美、日等国竞相研究的重要技术领域,如美国,60年代初由空军主持开始超高速切削机理研究,1976年美国的公司研制了一台高速铣床,最高转速达到20000r/min。80年代初由国防高技术研究总暑(DARPA)规划了超高速切削基础技术的研究。如今美国波音公司、法国达索公司采用数控高速切削加工技术超高速铣切铝合金、钛合金整体薄壁结构件;美国休斯飞机公司采用超高速精密铣削技术加工平面阵列天线、波导管、挠性陀螺框架。而近年成立的隶属于美国国家科学研究委员会的“2010年及其以后国防制造工业委员会”在提出应把生产加工工艺作为重大攻关领域的前提下,将超高速切削列为与民用工业共用的先进制造基础技术。德国自1984年开始至今,由国家研究技术部(DFG)支助Darmstadt大学和41家公司对超高速切削机床、刀具等相关技术进行系统的研究。日本先端技术研究会把超高速切削列为五大现代制造技术之一。如今,美、德、日、法、瑞士、意大利生产的不同规格的各种商业化超高速机床已经进入市场,应用于飞机、汽车及模具制造。

我国于90年代初开始在国家基金委、国家计委和航空工业总公司的支持下对超高速加工的各关键领域进行初步的研究,但与国外的差距仍然较大。因此在“国家‘十五’重点领域技术预测研究”和“先进制造领域关键技术的分析论证”中,超高速切削技术仍被列为重大综合型项目和经济与社会发展急需高技术项目中的重要内容。

制造设备市场对超高速加工机床需求的增长趋势是发展我国超高速切削技术的另一个重要因素。根据对技术产品与市场的预测

[17]

[16]

理是通过超高速切削、磨削实验和理论分析所揭示出的加工机理,加工过程的变形、力、温度、摩擦和磨损规律,超高速条件下加工系统各部分的稳定性、可靠性及弹性扩展特性分析。为超高速切削技术提出基本要求和提供实验与理论依据。基础技术和单元技术是实现超高速切削的关键所在,包括材料技术,构件、元件及部件的设计和制造技术,控制和监测方法。应用了许多技术领域(如机械、电气、轴承、控制等)的最新成果,集中体现了超高速切削技术高性能、高精度、高可靠性和高速度的特点。超高速切削的总体技术是各单元技术按应用特征和技术性能的进一步集成。

4　超高速切削的技术现状和发展趋势

4.1　国外的进展

近年来美、欧、日等加快了对新一代超高速加工中心、数控机床、工具系统的研究和产业化开发进程,其主要技术进展如下:

(1)高性能的电主轴技术及其产品的专业化生产　高性能的电主轴是实现超高速切削的基础,要求具有很高的转速及相应的功率和扭矩。多数由内装电机直接驱动。目前,具备各种先进的电气驱动和控制技术的电主轴已经达到专业化生产和商品化供应,如瑞士Fisher公司和法国Forest-,到“十五”末

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停的变频驱动,变速精度在0.5%以内的优化矢量控制,带C轴功能的矢量控制。在这些主轴系统中成功地采用了各种超高速轴承,如高精度陶瓷球角接触球轴承、磁力轴承、流体静压轴承。主轴套筒外径从33mm～250mm有十多个规格。转速最高达到180000r/min,功率最大可达70kW。

(2)高性能的刀具系统技术　对于安装在超高速主轴上的旋转类刀具(包括砂轮)来说,刀具的结构安全性和高精度的动平衡是至关重要的。当主轴转速超过10000r/min时,一方面由于离心力的作用使主轴传统的7:24锥度端口产生扩张,刀具的定位精度和连接刚性下降,振动加剧,甚至发生连接部的咬合现象。另一方面常用刀片夹紧机构的可靠性下降,刀具整体不平衡量的影响加剧(与转速的平方成正比)。为此,德国开发出HSK(短锥空心柄)连接方式和对刀具进行等级平衡及主轴自动平衡的系统技术。HSK连接具有很高的接触刚度、夹紧可靠、重复定位精度高,适合于20000～46000r/min的超高速主轴。而主轴自动化平衡系统能把由刀具残余不平衡和配合误差引起的振动降低90%以上。近几年开发了不少适合于超高速切削的刀具,采用比强高的刀体材料和零件少、简单、安全的刀体结构,同时具有较短切削刃、较大刀尖角、较强断屑能力和经过优化设计的切削几何角度。

如今,一些刀具公司已能提供具有HSK接口和不同平衡精度的超高速切削刀具,如KOMET和SADVIC。这类刀具也已用于飞机制造厂和汽车制造厂。

(3)直线电机驱动的进给系统　超高速机床要求进给系统有与主轴高转速相应的高速进给运动(空行程时的移动速度更高),直线电机驱动实现了无接触直接驱动,避免了滚制丝杆(齿轮、齿条)传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚度不足等缺点,可获得高精度的高速移动并具有极好的稳定性。目前最高移动速度(小功率)可达到160m/min,加速度达到2.5g以上。

基于这些技术的新一代的超高速机床及其特点见表1。

4.2　国内超高速切削技术的研究与应用

我国有关单位在研究和开发超高速切削技术方面亦有不小的进步。在切削机理方面,清华方大高技术陶瓷有限公司开发的氮化硅基陶瓷刀具以1020m/min的速度超高速铣削灰铸铁,可获得46～52min的刀具耐用度。北京理工大学较为系统地研究了软钢、灰铸铁、高强度装甲钢的超高速铣Mazak

日本美国

Guhring

表1　德、美、日、法超高速机床的主要产品和规格

国别

厂家

机床型号

主轴最

高转速(r/min)2400020000HSK刀柄7540CBNVs=150m/s20000

11

30快移:76直线电机驱动快移:60切削:4050

主轴功率(kW)40

最大进给速度(m/min)快移:60直线电机驱动切削:24

德国Ex-Cell-o

卧式加工中心XHC240立式数控铣床8VHSC高速平面磨床FD612卧式加工中心HVM600,800卧式加工中心HPMC卧式加工中心FF-510立式加工中心FJV25NUHS五坐标龙门高速铣床MINUMAC-TH8

Mikromat15

Ingersoll

Cincinnati2000015000～200002500040000HSK刀柄

45

Mazak1540

法国Forest-Line4020

削和淬硬钢、钨合金和硅铁的超高速车削机理(刀具磨破损及刀具可靠性、切削力和表面粗糙度)及刀具的安全结构问题。上海交通大学研究超高速铣削硬铝(LY12)时切削力和切削温度的动态规律,表明只有超过某一临界速度(706m/min),铣削力和铣削温度才开始明显下降。西北工业大学研究超高速铣削钛合金时的刀具适配和参数优化问题。在超高速机床方面,沈阳工学院研制超高速车铣床,已取得阶段性成果。北京机床研究所生产出主轴转速达8000r/min、功率达7.5kW的立式加工中心。东北大学研究了热压氮化硅陶瓷球轴承,建立了超高速磨削实验台,能进行200m/s的磨削加工试验。同济大学、广东工业大学分别对主轴单元动态特性和直线电机的应用技术进行了系统的研究[18～22]。

与此同时,超高速切削技术也开始在生产中得到开发性应用,如西安飞机制造公司用超高速铣削方法加工有小变形要求的飞机结构件,获得了成功。成都飞机制造公司采用大螺旋角短刃铣刀超高速铣削钛合金和铝合金薄壁件,取得了进展。4.3　超高速切削技术发展的新趋势

虽然超高速切削技术日渐成熟,取得了许多令人瞩目的成就,但随着制造观念更新和制造技术的全面进步[23,24],超高速切削将在如下几个方面取得新的发展:

(1)在干切削或准干切削状态下实现绿色的超高速切削　通常在超高速切削时必须喷注足够的切削液,其主要目的在于对刀具和工件加工表面进行冷却和对第二、第三变形区进行润滑。然而在

超高速切削技术及其新进展——王西彬　解丽静切削液的整个生命周期都有一定程度的环境污染和资源耗费。尤其超高速切削的切屑温度很高,切屑量很大,切削液更易蒸发和分解造成较大的污染。采用干切削或最小量雾化润滑(MQL)的准干切削方式,会从根本上改善切削的环境状态,达到工业生产的有关环保标准(ISO14000系列)要求,同时节省对切削液的直接投资和废液处理及环保费用。刀具技术是达到这一目的的关键。德国在这方面的研究处于领先地位。

(2)在重切削工艺中进行超高速切削　重切削(Heavy-duty)是指对大型或重型零件的切削加工,它的特点是切深大、切削负荷重、功率高、切削时间长、加工效率低。在重切削加工中进行超高速切削的技术难度更大,但对提高我国大中型设备制造的生产效益有十分重要的作用,如新日本工机SNK的某车床超高速加工大型轧辊,比普通加工的效率提高5倍。

(3)开发和完善各种超高速切削工艺方法　目前,超高速切削的研究和应用主要针对铣、镗工艺。而孔加工(钻、铰和攻丝)工艺约占切削总量的30%以上,切削处于半封闭状态的恶劣条件。车削则是一种更为普遍的切削工艺。研究和开发这两类加工中的超高速切削技术特别是对黑色合金的高速孔加工技术,将有利于机械加工效益的全面提高。孔加工的难点在于刀具和孔区材料的加工温度都很高,孔内高速排屑困难,特别在孔径方向的速度梯度很大时,有一些特殊的规律,因此开发出耐高温磨损、排屑效率高的刀具系统是实现超高速孔加工的关键。车削是工件旋转,不同工件的尺寸、重量和不平衡质量都会在较大范围内变动,并且这些参数在切削过程还将发生变化,这就要求超高速车床的主轴系统有更高、更可靠的动态特性和自平衡能力。这也是超高速车床或车削中心至今很少的一个主要原因。

(4)难加工材料的超高速切削　难加工材料的切削加工性极低,如铁基高温合金的相对加工性仅为0.2左右。由于材料的导热性差,切削温度高,刀具磨损快,普通切削时受刀具材料的限制,只能采用很低的切削速度。如今,难加工材料使用愈来愈广泛,特别在国防工业中难加工材料占有很大的比例。这类材料的超高速切削依然是一个久攻难克的问题。通过深入研究难加工材料的切削特征,提高超硬刀具材料稳定性、研制新型刀具材料及新型制作工艺(如基于高温固体润滑原理的纳米复合涂层工艺),开发出适合于难加工材料超高速切削的刀具系统,将使其速度范围有较大的提高。到“十

五”末,可使钛合金的超高速铣削速度达到200m/min左右。

(5)基于新型检测技术的加工状态监控系统　主轴转速和进给速度的极大提高,一方面使工况监控比以往更为必要,监控内容除传统的加工质量外还增加了加工过程的稳定性和安全性。另一方面对监控系统的灵敏性、瞬时响应性和可靠性提出了更高的要求,需要改进检测方法或采用新的检测原理,例如加工中心通常用装在主轴的扭矩轴承监测刀具工作是否正常。若超高速机床继续采用这种方法,显然主轴的转动惯量由此而增加,要求扭矩轴承必须经过高精度的动态平衡,且其材料也应保证在高转速条件下有足够的耐磨性。但要实现这些要求,工艺技术方面有较大的难度。另一种基于主轴功率变化的检测方法因实时性不够而难以达到要求。因此必须研究采用质量轻、体积小、灵敏度高的新型传感器(如Z元件)和开发具有多项检测功能的超高速切削监控系统。

5　发展我国超高速切削的基础技术

如前所述,我国在超高速切削技术领域进行了一定程度的研究,但与国外在这一领域,特别在技术基础方面尚有很大的差距而亟待发展。显然,刀具技术作为实现超高速切削的前提,数控机床和加工中心则是实现超高速切削的关键设备,两者均应是重点研究开发的基础技术。主要研究内容如下:

(1)超高速切削、磨削机理　对超高速切削和磨削加工过程,切削、磨削现象与规律,各种被加工材料的超高速切削、磨削加工性,干切削技术以及各种超高速切削、磨削工艺的参数优化等进行系统的研究。值得指出的是我国在这方面的研究还很薄弱。

(2)超高速加工的新型刀具、磨具材料　研究开发各种适合超高速加工用刀具、磨具材料及其制备技术和使用技术,刀具材料及切削参数的优化选择。使刀具的切削速度达到国外工业发达国家90年代末的水平。砂轮磨削速度达100m/s～150m/s。

(3)超高速切削刀具几何参数和结构设计　包括刀具几何角度的优化选择、刀体安全结构、刀片夹紧结构、回转刀具的动平衡及其安全性技术(旋转刀片应在2倍于最高转速时不破裂)。(4)高速、高精度端面定位的HSK刀具锥柄及工具系统　包括高速ATC自动换刀装置、机械手换刀方式、刀-刀达1.5S。

(5)大功率、超高速主轴单元技术研究　包括

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内装式高速大功率主轴电机及其矢量控制调速和监控系统,主轴材料、结构(具有HSK63锥孔)、高速精密轴承陶瓷滚动轴承、动静液压混合轴承的设计与开发;主轴系统动态特性及热特性的研究;柔性主轴及其轴承的弹性支承技术研究;主轴单元的自动平衡装置;主轴系统的润滑与冷却技术的研究;主轴的多目标优化与虚拟设计技术研究;主轴换刀技术的研究。使主轴最高转速达到10000r/min～30000r/min。

(6)超高速进给单元技术　包括高速直线进给电机的研究;高速位置芯片环的研制,高加减速控制技术、高速精密交流伺服系统及电机的研究;系统惯量与伺服电机参数匹配关系的研究;精密滚珠丝杠副及大导程丝杠副的研制等。高速进给系统的快移速度达40m/min～80m/min,切削进给速度达到24m/min～60m/min,加减速度大于1g。(7)高速CNC系统技术　包括平滑加减特性的智能控制、误差补偿及前馈控制。

(8)除干切削外需要采用的有效冷却和排屑装置及相关的安全防护技术

(9)超高速加工测试技术　包括超高速切削刀具磨破损、磨具的修整等状态监控系统及保证快速反应替换的刀具管理系统软件,刀具磨损破损监控系统的智能化。开发对超高速加工机床主轴单元、进给单元系统和机床支承及辅助单元系统等功能部件和驱动控制系统的监控技术,对超高速切削过程中的工件加工精度、加工表面质量及安全状态的在线监控技术。

纪念　仅以此文纪念我国超高速切削技术的早期研究者杨广勇教授。参考文献:

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(编辑　华　恒)

作者简介:王西彬,男,1958年生。北京理工大学(北京市　100081)机械工程与自动化学院副教授、博士。主要研究难加工材料切削磨削机理、工艺设备及工具设计、过程监测和表面状态的细微观评价。主持和参加国家及省部级项目4个。发表论文40余篇。解丽静,女,1971年生。北京理工大学机械工程与自动化学院讲师、博士。

MAINTOPICS,　ABSTRACTS　&　KEYWORDS

aregiven.

Keywords:reconfiguration　　forcefitinsertionas-sembly　　robotizedmachinetools

Robot:Yesterday,TodayandTomorrow　　WANGQuanfu(IntelligentRobotOfficeTheNationalHigh-TechnologyR&DProgram)　LIUJinchang　p173-176

Abstract:Thispapergivesaoutlookofthedevelop-mentandapplicationofrobottechnology,andalsode-scribesthecurrentsituationandpossibledevelopmentofrobottechnologyinChina.

Keyword:robot　　industrialrobot　　special-pur-poserobot　　keytechnology

DevelopmentofUltra-precisionManufacturingandIts

KeyTechnologies　　LIShengyi(NationalUniversityofDefenceTechnology,Changsha,China)　ZHUJianzhong　p177-179,226

Abstract:Ultra-precisionmanufacturingisasanim-portantbranchofmodernmanufacturingtechnology,asbeingtheessentialbasicforcompactdesignandincreas-ingfunctionsoflargesystem.Forseveraldecades,montechnologies,accordingtocharacteris-ticsofvarioussubsystemsofultra-precisionmachinetoolsaswellasitsrecentdevelopmentareintroduced.Finally,approachesandmethodsforincreasingaccuracyofultra-precisionmanufacturingarediscussedindetail.Keywords:ultra-precisionmanufacturing　　com-montechnology　　errorcompensation

NewConceptofPlasticFormingTechnology　　HAJin-tao(ResearchInstituteofMechanicalSeienceandTech-nology,Beijing,China)　p180-182,230

Abstract:Forgingswereusuallymanufacturedbyasoleofprocess.Thismeansthataslongasincreaseinsizeandprecision,largertonnageofformingequipment,veryexpensiveandhighprecisiondieswouldberequired.Forworkingunderextremelyhighofcontactingstress,longservicelifeofdieswouldbeshortened.Therefore,themanufacturingcostwasbynomeanslow.Tosolvetheabove-mentionedproblems,someofengineeringpracticeshavebeentakenasexamplesinthispaper,whichwillex-plainthenewconceptofplasticformingtechnologyofmakingingeniouslyuseofthemechanicalcharacteristicsofdifferentkindsofplasticformingprocesses,combiningseveralkindsofprocessestogetherproperlyandseparat-ingtheprocedureofstrongmetalflowfromthatofob-taininghighprecicion.

Keywords:plasticforming　　superplasticformingFrontierofPreciseShapingTechnologyDevelopment　　LIMinxian(ResearchInstituteofMechanicalSeienceandTechnology,Beijing,China)　MINNaiyan　ANGuihua　CHENShixing　p183-186

Abstract:Thepreciseshapingtechnologyisaveryimportantpartofadvancedmanufacturingtechnology,anditisoneofthekeytechnologiesinfluencingthecom-petitivenessofacountry'sindustry,soitsdevelopmentisdrawnattentionathomeandabroad.Bymeansofanalysingthemeaningsandactions,anddepictingthede-velopmentactualityandtrend,thispaperputsforwardChina′sadvancedtechnology-thepreciseshapingtechnol-ogyasanimportantdevelopmentpointinthe21-stcentu-ry.

Keywords:preciseshaping　　formingaccuracy　

　cleanproduction　　thefrontierofdevelopmentDevelopmentandKeyTechnologyofGrinding　　ZHOUZhixiong(HunanUniversity,Hunan,China)　DENGZhaohui　CHENGenyu　MIHaiqing　p186-189

Abstract:Thecurrentstateofresearchforgrindingisdescribed.Developingtendencyanditskeytechnologyforgrindingareproposed:includingresearchstateforgrindingmechanismandtechnology;manufacturingtech-nologyforspindleunitandforinfeedunitofhighspeedandprecision;manufacturingandnewtechnologyofgrindingwheel;manufacturingtechnologysupportingandauxiliaryunitformachinetool;onlinedressingtech-nologyforgrindingwheel;grindingtechnologyrelatedtofriendlycircumstance;detecting,control,simulationandvirtualtechnologyforgrindingprocesses.

Keyword:grinding　　keytechnology　　highspeedandhighefficiency

TechnicalStatusandProgressinHighSpeedCutting　　WANGXibin(BeijingInstituteofTechnology,Beijing,China)　XIELijing　p190-194

Abstract:HSC(HighSpeedCutting)isconsideredasafundamentaltechnologyinadvancedmanufacturing.Therelatedconcept,contentsandimportancetoproduc-tionareintroduced,andthemaintechnicalsysteminher-entinHSCisanalyzed.ThepresentstatusandtendencyofHSCtechnologyarediscussed,then,thekeypro-gramsofHSCdevelopmentinChinaaresuggested.

Keywords:metalcutting　　HSC　　cuttingtool　　machinetool

ProspectsofRapidPrototypingTechnology　　HUANGShuhuai(HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan,China)　XIAOYuejia　MOJianhua　MALi　WANGCongjun　HANMing　LIXiangsheng　p195-200

Abstract:ThispaperreviewstherecentprogressesofRapidPrototyping&Manufacturing,especiallythenewachievementsinRapidPrototyping(RP)system,materi-al,andRapidTooling.ThentheProspectofRPtechnol-ogyisgiven.

Keyword:rapidprototyping　　equipment　　ma-terial　　rapidtooling　　prospect

KeyTechniquesandSomeTentativeResearchofWeldingProcessSimulation　　LUAnli(TsinghuaUniversity,Beijing,China)　SHIQingyu　ZHAOHaiyan　WUAip-ing　CAIZhipeng　WANGPeng　p201-205

Abstract:Thelatestdevelopmentofweldingprocesssimulationisanalyzedinthepaper.Itispointedoutthatincreasingtheefficiencyandprecisionofsimulationisthekeypointinmodelingofweldingprocess.Atthesametime,somebasicresearchesareexploredbasedonthefrontierofcomputerandsimulationtechniquesinthepa-per.Theseresearchesincludetheexplorationandappli-cationofadaptivemesh,analysisofparallelspeed-upra-tioofcomputingwithdifferentsolvers,effectsofmaterial'spropertiesathightemperatureoncalculatingtimeandcalculatingprecision.Theadaptivemeshtech-niqueandparallelcomputingtechniquehavegreatpoten-tialandwideapplicationamongtheaboveresearches.Somenewviewpointsarealsodiscussedbesidesthede-velopmentofresearchesalreadyexplored.Theabovementionedaspectsincludeexploringnewelementarytechnique,possibleschemeforsimplifyingthestructure,achievementofdynamicareadecomposingmethod,estab-

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