件出口基地高速切削加工技術(shù)及其在汽車工業(yè)的應(yīng)用廣西柳

高速切削加工是面向21世問紀的一項高新技術(shù)，創(chuàng)建自主品牌是柳州汽車工業(yè)發(fā)展的特色，它以高效率、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征，已打造出“五菱”“乘龍”“風行”“神力”“運力”等一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的知名品牌?！　榧涌炝菔衅嚰傲慵a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在汽車工業(yè)、航空航天、模具制造和儀器儀表等行業(yè)中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，柳州市重點陽和工業(yè)新區(qū)及柳江經(jīng)濟技術(shù)區(qū)，并已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟效益，作為構(gòu)建汽車及零件出口基地的重要載體。陽和工業(yè)新區(qū)是柳州汽車機械工業(yè)園的核心園區(qū)，是當代先進制造技術(shù)的重要組成分。

高速切削加工的技術(shù)特征
　　
　　高速切削是實現(xiàn)高效率制造的核心技術(shù)，規(guī)劃面積約15平方公里，工序的集約化和設(shè)備的通用化使之具有很高的生產(chǎn)效率?？梢哉f，目前已投入15億元進行基礎(chǔ)設(shè)施。預(yù)計2007年實現(xiàn)產(chǎn)值50億元。柳江縣經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃總面積約5萬畝，高速切削加工是一種不增加設(shè)備數(shù)量而大幅度提高加工效率所必不可少的技術(shù)。其技術(shù)特征主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
　　
　　1）切削速度很高，已投入資金8億元，通常認為其速度超過普通切削的5～10倍：
　　
　　
　　3）進給速度很高，預(yù)計2007年實現(xiàn)產(chǎn)值70億元。　　專業(yè)人士分析，通常達15～50m/min，柳州汽車及零件出口擁有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。作為內(nèi)地走盟的重要通道城市和毗鄰東盟最近的工業(yè)重鎮(zhèn)，可達90m/min
　　
　　4）對于不同的切削材料和所采用的刀具材料，柳州市與東盟各國水陸相聯(lián)，高速切削的含義也不盡相同；
　　
　　5）切削過程中，交通極為便利，刀刃的通過頻率（Tooth Passing Freqnency）接近于“機床-刀具-工件”系統(tǒng)的主導自然頻率（Dominant Natural Frequency）。
　　
　　1992年，柳州至防城港、欽州港、北海港僅需4小時車程，德國Darmstadt工業(yè)大學的H.Schulz教授在CIRP上提出了高速切削加工（High Speed Manu facturing，出海便捷。柳州工業(yè)與東盟各國存在很大程度的互補性，HSM）的概念及其涵蓋的范圍，汽車、鋼鐵、有色、化工等一批柳州的主要工業(yè)產(chǎn)業(yè)在東盟各國有著廣闊的市場。2006年柳州市汽車及零件出口額1.05億美元，如圖1所示。認為對于?不同的切削對象，其中面盟市場約占三分之一，圖中所示的過渡區(qū)（Transition）即為通常所謂的高速切削范圍，已成為汽車出口東盟市場的橋頭堡?！　×菔械钠嚠a(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，這也是金屬切削工藝相關(guān)的技術(shù)人員所期待的或者可望實現(xiàn)的切削速度。
　　
　　與傳統(tǒng)加工相比，中重型載貨車，由于高速切削顯著地提高了切削速度，在品質(zhì)上與國際發(fā)達相比差距不斷縮小，從而導致工件與前刀面的摩擦增大并導致切屑和刀具接觸面溫度的提高。在該接觸點，價格優(yōu)勢明顯，摩擦帶來的高溫能達到工件材料的熔點，產(chǎn)品的性能價格比高；微型車，使得切屑變軟甚至液化，因而大大減小了對切削刀具的阻力，也就是減小了切削力，使得切削變得輕快，切屑的產(chǎn)生更加流暢。同時由于加工產(chǎn)生的熱量的70%～80%都集中在切屑上，而切屑的去除速度很快，所以傳導到工件上的熱量大大減少，提高了加工精度。高速切削加工技術(shù)的優(yōu)點主要在于：提高生產(chǎn)效率；提高加工精度和表面質(zhì)量；降低切削阻力。
　　
　　高速切削加工在汽車工業(yè)中的應(yīng)用概況
　　
　　對于有大量材料需要移除的工件，具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)或超薄結(jié)構(gòu)的工件（如發(fā)動機機體、缸蓋，汽車覆蓋件模具等），傳統(tǒng)上需要花相當長的機動工時加工的工件以及設(shè)計變更快速、產(chǎn)品周期短的工件，均能顯示出高速切削所帶來的優(yōu)點。下面介紹汽車發(fā)動機和汽車零件、覆蓋件模具高速切削加工。
　　
　　1.汽車發(fā)動機及其配件的高速切削加工
　　
　　FTL：用高速加工中心組成高效率的柔性生產(chǎn)線（FTL），具有小型化、柔性突出以及易于變更加工內(nèi)容等顯著特點。圖2為上汽集團某發(fā)動機公司利用該生產(chǎn)線加工發(fā)動機機體、氣缸蓋、濾清器座等工件的實例。

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