铣削工艺的新技术

哈尔滨工业大学

金属工艺学课程论文

题目： 铣削工艺新技术

院系： 能源科学与工程学院

专业： 核反应堆工程系

班级：

学号： 1110200724

姓名： 刘平成

铣削工艺的新技术

作者：刘平成

(哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院 核反应堆工程专业，哈尔滨150001)

摘要： 在金属加工的工艺中，铣削占据了很重要的部分，可用于加工零件的表面等。铣削随着社会的进步，发展出了很多新工艺，满足了日益提高的金属加工要求。本文主要介绍了铣削工艺的流程，近来发展的铣削新技术的工艺与特点。

关键词：金属工艺学、铣削、工艺流程，新技术

The milling process of new technology

(Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology,

Harbin 150001)

Abstract ：In the metal machining process, the milling occupied a very important part of, can be used for processing the surface of the parts, etc. Milling with the progress of the society, develop a lot of new technology, to satisfy the growing requirement for metal processing. This article mainly introduced the process of milling process, recent development of milling process and characteristics of the new technology.

1 铣削的主要研究内容

铣削指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和) 铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

1.1 数控铣床的发展

最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。

铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。

1.2 铣削的主要对象

适合数控铣削的主要加工对象有以下几类：平面轮廓零件、变斜角类零件、空间曲面轮廓零件、孔和螺纹等。

（1）、工件上的曲线轮廓，直线、圆弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。

（2）、已给出数学模型的空间曲线或曲面。

（3）、形状虽然简单，但尺寸繁多、检测困难的部位。

（4）、用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。

（5）、有严格尺寸要求的孔或平面。

（6）、能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。

（7）、采用数控铣削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容。

2 铣削的新技术

随着铣削工艺的日益成熟与科技的发展，铣削工艺发展出了许多新的工艺，这些工艺技术适应了社会发展对金属加工的需要。

2.1高速铣削加工技术

高速铣削加工技术是一种主要用于模具加工的新技术，可加工复杂的自由表面和细微形状，它的优点有缩短工期，降低成本，提高精度。

近年来快速发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。

高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

2.2螺纹铣削的应用

作为一种新型的螺纹加工工艺，螺纹铣削与攻丝相比有着独有的优势和更广泛灵活的使用方式和应用场合。

在大批量的螺纹加工中，由于丝锥比较低的切削速度限制以及在加工好螺纹后的反转退刀，要想提高加工效率十分困难。然而如果我们使用螺纹铣刀可以轻松提高进给速度，这样就可以大幅提高加工效率。

由于很高的切削速度，较小的切削力使切削面很光滑；细碎的切屑能被冷却液轻松冲出工件不会划伤已加工面。对于螺纹精度有较高要求的工件，由于螺纹铣刀是靠螺旋插补来保证精度的，所以只需要调整一下程序就能轻松获得所需高精度螺纹。这个特点在精密螺纹加工中拥有绝对优势。

2.3旋风铣削

旋风铣是安装在普通车床上的高速切削动力头, 用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀，从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。可以选用不同硬质合金刀具对各种材料进行高速高效的螺纹铣削。

旋风铣的优点效率高，光洁度好。

2.4微铣削加工技术

在微制造加工领域, 微铣削因具有加工材料的多样性和能实现三维曲面加工的独特优势, 微铣削是微细加工研究领域中, 由硅微工艺跨入非硅工艺、由电加工跨入非电加工、由二维加工跨入三维加工的一项重要的先进制造技术。

由于它在未来的电子、汽车、模具、国防等行业具有明显的应用前景, 近几年受到国内外广泛关注。

2.5干铣削——绿色新技术

干切削技术是为适应全球日益高涨的环保要求和可持续发展战略而发展起来的一项绿色切削加工技术。它在加工过程中不用任何切削液的干切削正是控制环境污染源头的一项绿色制造工艺并被广泛推广使用。其特点：

(1)切屑干净清洁无污染，易于回收和处理。

(2)省去了切削液传输，回收，过滤等装置及相应的费用，简化了生产系统，降低了生

产成本。

(3)省去了切削液与切屑的分离装置及相应的电气设备。机床结构紧凑，减少占地面积。

(4)不会产生环境污染。

(5)不会产生与切削液有关的安全事故及质量事故。

干式切削是一种在加工过程中不使用切削液的加工方法。

3 焊接技术的应用前景

3.1 铣削与新技术的结合

高速加工技术和高速机床的出现，使切削速度得到更进一步的提高，同时应用最新控制和优化技术，机床精度提高，动态性能优异，使得零件的加工质量和加工效率大大提高。

铣削与数控技术，计算机技术的结合是发展趋势。 技术集成和技术复合是数控机床技术最活跃的发展趋势之一，如工序复合型——车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工技术复合，跨加工类别技术复合——金切与激光、冲压与激光、金属烧结与镜面切削复合等，目前已由机加工复 合发展到非机加工复合，进而发展到零件制造和管理信息及应用软件的兼容，目的在于实现复杂形状零件的全部加工及生产过程集约化管理。技术集成和复合形成了 新一类机床——复合加工机床，并呈现出复合机床多样性的创新结构。

3.2智能化

数字化控制技术发展经历了三个阶段:数字化控制技术对机床单机控制；集合生产管理信息形成生产过程自动控制；生产过程远程控制，实现网络化和无人化工厂的 智能化新阶段。智能化指工作过程智能化，利用计算机、信息、网络等智能化技术有机结合，对数控机床加工过程实行智能监控和人工智能自动编程等。

采用智能技术来实现与管理信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控制、故障自诊断和智能维护等功能，大大提高成形和加工精度、提高制造效率。信息化技术在制造系统上的应用，发展成柔性制造单元和智能网络工厂，并进一步向制造系统可重组的方向发展。

3.3极大型、极微型、极精密型等极端条件下的铣削技术

未来的铣削工艺要重点研究微纳机电系统的制造技术，超精密制造、巨型系统制造等相关的数控制造技术、检测技术及相关的数控机床研制，如微型、高精度、远程控制手术机器人的制造技术和应用；应用于制造大型电站设备、大型舰船和航空航天设备的重型、超重型数控机床的研制与IT 产业等高新技术。

参考文献：

[1] 易先中，华北庄 ．螺杆钻具转子的旋风式数控铣削技术．石油机械，2000年8期

[2]赵永军 邓效忠 张华 ，数控成形铣削. 机械传动，2007年第一期

[3]吴光明. 高速铣削工艺浅析，模具制造，2012, 年6期

[4] 鲍中美 ．数控铣削加工常用刀具类型及工艺特点探讨．机床与液压，2006年1期