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(jì)的一項(xiàng)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(fēng)行”“神力”“運(yùn)力”等一批具有自主知識(shí)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(diǎn)陽和工業(yè)新區(qū)及柳江經(jīng)濟(jì)技術(shù)區(qū)，并已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jī)械工業(yè)園的核心園區(qū)，是當(dāng)代先進(jìn)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(shí)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(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施。預(yù)計(jì)2007年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值50億元。柳江縣經(jīng)濟(jì)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(gè)方面：
　　
　　1）切削速度很高，已投入資金8億元，通常認(rèn)為其速度超過普通切削的5～10倍：
　　
　　
　　3）進(jìn)給速度很高，預(yù)計(jì)2007年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值70億元?！　I(yè)人士分析，通常達(dá)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(dá)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(jī)床-刀具-工件”系統(tǒng)的主導(dǎo)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(shí)車程，德國Darmstadt工業(yè)大學(xué)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(bǔ)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(rèn)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。　　柳州市的汽車產(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(shí)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(dá)相比差距不斷縮小，從而導(dǎo)致工件與前刀面的摩擦增大并導(dǎo)致切屑和刀具接觸面溫度的提高。在該接觸點(diǎn)，價(jià)格優(yōu)勢明顯，摩擦帶來的高溫能達(dá)到工件材料的熔點(diǎn)，產(chǎn)品的性能價(jià)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(shí)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(dǎo)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(diǎn)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(dòng)機(jī)機(jī)體、缸蓋，汽車覆蓋件模具等），傳統(tǒng)上需要花相當(dāng)長的機(jī)動(dòng)工時(shí)加工的工件以及設(shè)計(jì)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(diǎn)。下面介紹汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車零件、覆蓋件模具高速切削加工。
　　
　　1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)。圖2為上汽集團(tuán)某發(fā)動(dòng)機(jī)公司利用該生產(chǎn)線加工發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、氣缸蓋、濾清器座等工件的實(shí)例。

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