超高速切削包含哪些相关技术

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

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

超高速磨削技术的发展

本文阐述了超高速磨削技术的发展过程与优势，同时还介绍了它的一些关键技术，诸如超硬磨料砂轮、超高速磨床的主轴系统和进给系统等。

超高速磨削不仅能极大地提高磨削效率，而且能有效地改善加工质量，

当今磨削技术最重要的发展方向之一。

超高速磨削和高效深磨

高速磨削是相对於以前的普通磨削而言，凡砂轮线速度Vs＞45m/s的磨削都可称为高速磨削。早在20世纪60年代，Vs已提高至60m/s，70年代又提高到80m/s，但其後十来年由於受到当时砂轮回转破裂速度的制约和工件烧伤问题的困扰，砂轮线速度没有大的提高。直到80年代後期，随着立方氮化硼(CBN)砂轮的更广泛应用，并对磨削机理进行了更深入的研究，发现在高磨除率条件下，随着砂轮线速度Vs的增大，磨削力在Vs=100m/s前後的某个区间出现陡降，

一趋势随着磨除率的进一步增大还将继续，工件表面温度也随之

出现回落。这也就是说，在越过产生热损伤的磨削用量区之後，磨削用量的进一步增大，不仅不会使热损伤加剧，反而使热损伤不再发生，从而为发展超高速磨削和高效深磨奠定了理论基础。

超高速磨削虽未规定严格界限，但通常把砂轮线速度Vs＞150m/s的磨削称为

机械工程学院

先进技术制造

论文题目：超高速加工技术最新进展综述

专 业：机械设计制造及其自动化

班 级：10B2

学生学号：20101047

学生姓名：

二〇一三 年 月 日

超高速加工技术最新进展综述

摘 要: 综述了超高速磨削加工技术的起源,概述了德国、美国以及日本等国的发展历程和目前的现状,并分析了国内近年来超高速磨削的发展。介绍了超高速磨削的机理, 简单总结了超高速磨削的优越性和特点。超高速磨削是提高磨削效率、降低工件表面粗糙度和提高零件加工质量的先进加工技术。超高速磨削具有巨大的经济效益。阐述了超高速磨削目前的发展趋势。

关键字: 超高速 发展

1. 超高速磨削技术的发展

1. 1 高速和超高速磨削的理论依据

高速加工和超高速加工的概念是由德国切削物理学家Salomon博士于1931年首先提出, 他发表了著名的Salomon曲线, 创造性地预言了超越Taylor切削方程式的非切削工作区域的存在, 提出如能够大幅度提高切削速度, 就可以越过切削过程产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削, 从而大幅度减少切削工时, 成倍地提高机床生产率。他的理论成为后来的高速超高速磨削的理论依据。

1. 2 国外高速超高速磨削的发展

1.

探析超高速磨削技术在机械制造领域中的应用

摘 要：随着改革开放的深入发展，我国的市场经济发展迅速，人们的生活水平得到逐渐提高，对物品的需求量逐渐加大，为了满足人们的需求制造行业发明了一种新的技工技术，超高速磨削技术应运而生。现阶段，根据超高速磨削技术在我国的实际应用情况，并结合机械制造人员多年的工作经验，文章对超高速消磨技术及优势进行总结，探讨了超高速磨削技术在我国机械制造中的应用，希望人们对超高速磨削技术的发展前景有个整体认识。 关键词：超高速；磨削技术；机械制造；应用

机械制造行业在长时间的发展过程中积累了丰富的工作经验，在普通磨削技术的基础上，机械制造行业研究出一项新的技术，普通磨削技术砂轮线的每秒转速为45m，而超高速消磨技术指的是每秒转速超过150m的先进技术。然而在实际使用中，受到技术和费用等多种因素的影响，超高速消磨技术并没有得到普遍应用。然而随着时代的不断发展、科学的不断进步，人们逐渐意识到超高速磨削技术带给人们的经济效益，注重对超高速磨削技术的应用，对我国今后的经济发展有着十分积极的作用。 1.超高速度磨削技术和优势

超高速磨削机械设备在运行时，砂轮线每秒钟转速超过150m。倘若将参数值固定，会使砂轮现的转速提高，并且在磨削

探析超高速磨削技术在机械制造领域中的应用

摘 要：随着改革开放的深入发展，我国的市场经济发展迅速，人们的生活水平得到逐渐提高，对物品的需求量逐渐加大，为了满足人们的需求制造行业发明了一种新的技工技术，超高速磨削技术应运而生。现阶段，根据超高速磨削技术在我国的实际应用情况，并结合机械制造人员多年的工作经验，文章对超高速消磨技术及优势进行总结，探讨了超高速磨削技术在我国机械制造中的应用，希望人们对超高速磨削技术的发展前景有个整体认识。 关键词：超高速；磨削技术；机械制造；应用

机械制造行业在长时间的发展过程中积累了丰富的工作经验，在普通磨削技术的基础上，机械制造行业研究出一项新的技术，普通磨削技术砂轮线的每秒转速为45m，而超高速消磨技术指的是每秒转速超过150m的先进技术。然而在实际使用中，受到技术和费用等多种因素的影响，超高速消磨技术并没有得到普遍应用。然而随着时代的不断发展、科学的不断进步，人们逐渐意识到超高速磨削技术带给人们的经济效益，注重对超高速磨削技术的应用，对我国今后的经济发展有着十分积极的作用。 1.超高速度磨削技术和优势

超高速磨削机械设备在运行时，砂轮线每秒钟转速超过150m。倘若将参数值固定，会使砂轮现的转速提高，并且在磨削

盎司：京飘御诌与份ｊ投本１

Ｔｏｐｉｃｓ：Ｖｉｒｔｕａｌ

Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄ

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌ

基于Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ的高速超高速磨削温度的仿真研究。

沈琳燕

李蓓智

杨建国

冯瑞金

周振新

（东华大学机械工程学院，上海２０１６２０）

摘要：采用有限元分析软件Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ建立了适合高速磨削仿真的Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ材料本构模型，构建了

反映金属磨削过程高温、大应变及高应变率状态的切削模型，模拟了４０Ｃｒ钢磨削加工过程，对磨削弧区温度场、热流以及温度变化的仿真结果进行了分析，验证了有限元模型的合理性。为实现对工艺参数的优化选择奠定了理论基础。

关键字：高速磨削Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ仿真温度

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎＵｌｔｒａ－ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＧｒｉｎｄｉｎｇＢａｓｅｄ

（Ｓｃｈｏｏｌ

Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ

ｏｎ

ＳＨＥＮＬｉｎｙａｎ。ＬＩＢｅｉｚｈｉ，ＹＡＮＧＪｉａｎｇｕｏ，ＦＥＮＧＲｕｉｊｉｎ，ＺＨＯＵＺｈｅｎｘｉｎ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，ＣＨＮ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａ

盎司：京飘御诌与份ｊ投本１

Ｔｏｐｉｃｓ：Ｖｉｒｔｕａｌ

Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄ

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌ

基于Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ的高速超高速磨削温度的仿真研究。

沈琳燕

李蓓智

杨建国

冯瑞金

周振新

（东华大学机械工程学院，上海２０１６２０）

摘要：采用有限元分析软件Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ建立了适合高速磨削仿真的Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ材料本构模型，构建了

反映金属磨削过程高温、大应变及高应变率状态的切削模型，模拟了４０Ｃｒ钢磨削加工过程，对磨削弧区温度场、热流以及温度变化的仿真结果进行了分析，验证了有限元模型的合理性。为实现对工艺参数的优化选择奠定了理论基础。

关键字：高速磨削Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ仿真温度

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎＵｌｔｒａ－ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＧｒｉｎｄｉｎｇＢａｓｅｄ

（Ｓｃｈｏｏｌ

Ｄｅｆｏｒｍ３Ｄ

ｏｎ

ＳＨＥＮＬｉｎｙａｎ。ＬＩＢｅｉｚｈｉ，ＹＡＮＧＪｉａｎｇｕｏ，ＦＥＮＧＲｕｉｊｉｎ，ＺＨＯＵＺｈｅｎｘｉｎ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，ＣＨＮ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａ

高速干切削加工技术

［摘

节约资源、保护环境的目的。

赵瑾

湖北荆门职业技术学院４４８０００

要］机械加工业对环境造成的污染日益严重，通过高速干切削技术在机械加工中的应用用来达到

切削液

高速干切削加工技术

高速湿式切削加工相当（甚至更高）的加工质量和刀具耐用度，就必须对包括机床、刀具、工件以及切削参数在内的整个工艺系统进行全面的考虑权衡，并采取相应的工艺措施，以弥补高速干式切削加工的不足。

［关键词］机械加工

金属材料在切削加工过程中，切削液的使用是必不可少的，其主要作用是：冷却润滑作用，它能吸收并带走切削区大量的热量，改善散热条件，降低刀具和工件的温度。同时切削液能渗透到工件与刀具之间，在切屑与刀具的微小间隙中形成一层很薄的吸附膜，减小了摩擦系数，因此可减小刀具、切屑、工件间的摩擦；清洗和防锈作用，切削过程中产生的细小的切屑粘附在工件和刀具上，若使用一定压力的切削液，则可将切屑迅速冲走。在切削液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使机床、刀具和工件不受周围介质的腐蚀，起到防锈作用。

切削液在机械加工中扮演着重要的角色，但随着切削液低用量的增加，其负面影响也越来越显著：①增加了制造成本，这不仅包括切削液用量增加带来的成本增加，还包括运输、储存、废液处理等间

超高速电梯轿厢的减噪减振设计实例分析

刘向勇1，何展翅

(1 中山市技师学院 广东 中山 528400；2 蒂森电梯有限公司 广东 中山 528400)

2

摘要：当电梯在井道里超高速运行时，轿厢内会产生很大的风阻噪声，这会对电梯运行的安全性和乘客乘坐的舒适性产生影响。本文针对超高速电梯轿厢的特殊要求，提出了贴隔音棉、增加迷宫式挡板、加装静平衡、加长轿厢架等四种减噪减振方法。经过具体项目实践检验，证明是切实可行的。 关键词：超高速电梯；轿厢；振动；噪声

一、引言

随着高层建筑的大量涌现，电梯技术得到飞速发展。目前世界最高楼——迪拜塔上安装有全球最快的电梯，速度高达17.5米/秒（1050米/分）。预计于2014年建成的上海中心，将会安装速度达18m/s的电梯。随着电梯速度越来越快，电梯分类也有所改变，目前行业习惯上把速度超过6.0m/s的电梯称为超高速电梯。

当电梯在井道里超高速上下往复运行时，气体瞬时被急剧压缩，同时轿厢体与井道之间缝隙处的气体由于流动面积的急剧减少，相对于厢体的速度便会突然增加，因此产生很大的风阻，这些阻力与轿厢作用，就产生风阻噪声。另外由于空气流速的急剧增加，气流在厢体尾部会生产很大分离和不连续的漩涡。这种非连续漩涡不断