制造业
金属
切削
机床
制造
金属切削机床制造


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简介

金属切削机床(Metal Cutting Machine Tools),是用切削的方法(减材技术)将金属毛坯加工成机器零件(具有较高精度的形状、尺寸和较高的表面质量)的机器,它是制造机器的机器,国外称之为“工具机(Machine Tools)”,国内一般称之为“工作母机(简称机床)”。 金属切削机床是加工机器零件的主要设备,所负担的工作量约占据机器总制造工作量的40%-60%,机床的技术水平直接影响机械制造工业产品的最终质量和劳动生产率。因此,其母机属性决定了它在国民经济中的重要地位,为各类机械制造厂提供先进的制造技术与优质高效的机床设备,促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。一个国家机床工业的技术水平,在很大程度上标志着该国的工业生产能力和科学技术水平。

金属切削机床的分类

机床的传统分类方法主要依靠于其工作原理和加工性质,根据我国制定的金属切削机床型号编制方法,目前将机床划分为11大类:车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其他机床。在每一类机床中,又按工艺范围、布局形式和结构等标准,分为10个组,每组下划若干系(系列)。目前,具体机床型号的编制方法及其含义,请参考2008年颁布的国家标准GB/T 15375-2008《金属切削机床 型号编制方法》

评判标准

寿命

易用性

结构

本体

对于一般数控机床而言,往往包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、机床、检测装置等等,操作人员在一些计算机辅助制造软件的帮助下,将加工过程所需的各种操作(如主轴变速等步骤以及工件的形状尺寸)用零件程序代码表示,并通过人及控制界面输入到数控机床,之后由数控系统对这些信息进行处理和运算,并按零件程序的要求控制伺服电机,实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。

金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料,从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。实现这一切削过程必须具备三个条件:工件 与刀具之间要有相对运动,即切削运动;刀具材料必须具备一定的切削性能;刀具必须具有适当的几何参数,即切削角度等。

辅助设备

原材料

主料

金属切削机床种类繁多,不同的机床结构大相径庭。但大都由床身、刀具、变速箱、主轴、工作台等组成。这其中以刀具的制造最为核心,其直接影响工件的加工质量。

刀具材料

金属切削机床常用刀具材料主要有:碳素钢、高速钢、硬质合金、涂层刀具材料、陶瓷、金刚石等。

碳素钢

碳素钢(这里主要指碳素工具钢)是最早出现的刀具材料,含碳量0.7%~1.2%。其淬火后有较高的硬度,且价格低廉。但是耐热性较差,温度达到200℃时便会失去原有硬度。

高速钢(High Speed Steel,简称HSS)

高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢,如W18Cr4V。与碳素钢相比,其具有较高的硬度(热处理后硬度可达62-67HRC)和耐热性(切削温度可达550℃-600℃),刀具寿命较碳素钢提升了10-40倍。

硬质合金

硬质合金是高硬度、难熔金属化合物(主要是WC、TiC等,又称高温碳化物)微米级粉末,用钴或镍等金属烧结而成的粉末冶金制品。熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好。耐磨性、耐热性高,常温硬度约为89-93HRA,800℃-1000℃时仍能承担切削,使用寿命为HSS的几到几十倍。ISO组织将硬质合金分为三类:YG类(WC-Co类),YT类(WC-TiC-Co类),YW类(WC-TiC-TaC(NbC)-Co类)。

涂层刀具

涂层刀具的出现, 使刀具切削 性能有了重大突破 。涂层刀具是在韧性较好的刀具基体上,涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物,它将刀具基体与硬质涂层相结合,从而使刀具性能大大提高。涂层刀具可以提高加工效率,提高加工精度,延长刀具使用寿命,降低加工成本。新型数控机床所用切削刀具中有 80%左右使用涂层。 涂层刀具将是今后数控加工领域 中最重要的刀具品种。

陶瓷刀具

陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点, 且不易与金属 产生黏结。陶瓷刀具在数控加工中占有十分币要的地位, 陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。 陶瓷刀具广泛应用于高速切削、 干切削、 硬切削以及难加工材料的切削加工。陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料,其最佳切削速度比硬质合金刀具高 2-10 倍。陶瓷刀具材料种类一般可分为氧化铝 (Ai2O3) 基陶瓷、 氮化硅 (Si3N4) 基陶瓷、复合氮化硅-氧化铝基陶瓷三大类。 其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。

金刚石刀具

金刚右是碳的同素异构体,它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性,在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,金刚石刀具是难以替代的切削刀具品种,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 金刚石刀具主要分为天然金刚石刀具(讲白了就是钻石……..贵!) 、PCD 金刚石刀具(聚晶金刚石) 、CVD金刚石刀具(用化学气相沉积法 (CVD) 在异质基体 (如硬质合金、 陶瓷等) 上合成 金刚石膜)

辅料

可选原料

产品设计

现状与问题

优化方向

生产流程

生产线分工

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

成本

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

客流曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

市场

国内市场

产量

消费量

国际市场

产量

消费量

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