单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,先进制造技术专题,高速切削技术,清华大学,精密仪器与机械学系,制造工程研究所,冯平法,先进制造技术专题高速切削技术清华大学,先进制造技术专题,高速切削技术,切削技术的新发展,高速切削的定义,高速切削的特征和应用领域,面向高速切削的切削刀具,面向高速切削的制造装备,面向高速切削的夹紧技术,高速切削的安全防护,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,提高加工质量,降低加工成本,提高生产率,切削加工,提高柔性,提高切削速度,提高精度,扩大加工材料范围,减少消耗,柔性制造系统,高速切削,精密与超精密加工,硬材料切削,干切削与微切削,目标,手段,切削技术的新发展,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,切削技术的新发展,高速切削,干切削,硬切削,边界条件,机床与装备,机床新概念,驱动系统,控制系统,夹紧系统,刀具,刀具材料,刀具涂层,标准化与多功能化刀具,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的定义,高速切削是一个相对概念,是相对常规切削而言,用较高的切削速度对工件进行切削。一般认为应是常规切削速度的,5,10,倍。高速切削的速度范围与加工方法和工件材料密切相关。,HSC,H,igh-,S,peed-,C,utting,HSM,H,igh-,S,peed-,M,achining,HSM,H,igh-,S,peed-,M,illing,HSD,H,igh-,S,peed-,D,rilling,HST,H,igh-,S,peed-,T,urning,HSTM,H,igh-,S,peed-,T,urn-,M,illing,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的定义,高速范围与加工材料密切相关,来源:,PTW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的定义,高速范围与加工方法密切相关,车削:,700,7000,m/min,;,铣削:,300,6000,m/min,;,钻削:,200,1100,m/min,;,磨削:,150m/s,以上。,例如:在切削灰铸铁时,,1000 m/min,以上才是,高速车削,,而,400 m/min,就定义为,高速钻削,。,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的定义,20,世纪,20,年代德国物理学家,Carl.J.Salomon,提出高速加工的理论,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的定义,20,世纪,80,年代以来,新型刀具材料的发展为高速切削的实际应用创造了条件。,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,来源:,PTW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,工件材料:,X100CrMoV51(2363),,,60 HRC,刀具:,球头刀:,d=6 mm,刀刃数:,2,(,CBN,时,1,),刀具材料:,HM,:硬质合金,,TiN,涂层,CBN,:,立方氮化錋,Cermet,:金属陶瓷,(切削速度),(刀具寿命),切削速度对刀具寿命的影响,来源:,PTW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,提高单位时间的切除量,降低产品的制造时间,(常规铣削),(高速铣削),后续工作,精加工,半精加工,粗加工,加工准备,设计,来源:,BMW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,提高加工表面质量,行距,行距,实际轮廓,要求轮廓,加工余量,行距,来源:,PTW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,降低切削力,(切削速度),(主切削力),(用,PCD,刀具材料车削铝合金),来源:,PTW,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的特征,减少传递给工件的热量,切屑和接触面之间的接触区域产生的高温会导致温度效应并降低工件材料变形的阻力,剪切角增大,切削热大部分由切屑快速带走,避免积屑瘤的产生,工件,后刀面,刀具,前刀面,接触区,高速切削的剪切角,常规切削的剪切角,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的优点,高单位时间切除率,,降低加工成本,高加工表面质量,,提高加工精度,低切削力,,降低加工系统力变形,高激励频率,,避免自激振荡,切削热由切屑带走,,减少工件热变形,减少后续工序,,降低加工成本,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的应用领域,航空航天工业,轻合金的加工:飞机上的零件通常采用“整体制造法”,其金属切除量相当大(一般在,70,以上),采用高速切削可以大大缩短切削时间。,模具制造业,:型腔加工同样有很大的金属切除量,过去一直为电加工所垄断,其加工效率低。,汽车工业,:对技术变化较快的汽车零件,采用高速加工。(过去多用组合机加工,柔性差),难加工材料,的加工(如:,Ni,基高温合金和,Ti,合金),纤维增强复合材料,加工,精密零件,加工,薄壁易变形零件,的加工,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削的应用领域,例,1,:,高精度铝质模具型腔加工,:,在传统铣削加工中,由于铝熔点低,铝屑容易粘附在刀具上,虽经后续的铲刮、抛光工序,型腔也很难达到精度要求,在制时间达,60,小时。,高速铣削分粗、精两道工序:,n,精,20000r/min,,,a,p,=0.2mm,,,v,f,=5m/min,;加工周期仅为,6,小时,完全达到精度要求。,例,2,:,塑料的轮胎型芯加工:,用传统方法,(,手工,),需十几道工序,在制时间,20,天以上,也很难达到复杂轮胎花纹的技术要求。,采用高速铣削,,n,18 000r/min,,,a,p,=2 mm,,,v,f,=10m/min,,在制时间仅,24,小时就完全达到了工艺要求。,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,实现高速切削的关键技术,高速切削机理及工艺,高性能刀具材料及刀具设计制造技术,高性能机床及其附件,机床结构及材料,机床设计制造技术,高速主轴系统,快速进给系统,高性能,CNC,系统,高性能刀具及工件夹紧系统,高效高精度测量测试技术,安全防护技术,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削刀具,适用于高速切削的刀具材料:,涂层硬质合金、金属陶瓷、刀具陶瓷、,CBN,及,PCD,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削刀具,特点:,“三高一专”,即高效率、高精度、高可靠性和专用化,在基体上焊接刀片(材料,CBN,,,PCD,)的,HSC,刀具,以高强度铝合金做基体的,HSC,端面铣刀,带内部冷却的钻头,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,高速切削刀具装卡系统,最小的动不平衡量,最小的径向偏差,高刚性,传递高扭矩,高精度,换刀时的高重复精度,高转速下的安全性,要求,方案,用,空心短锥柄(,HSK,系列),取代快换锥柄(,SK,系列),通过主轴端面进行轴向定位,主轴和空心锥柄的胀塞配合,HSK,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,对高速切削机床要求,床身等固定部件的高刚度和高抗振性,主轴的高转速和高加速度,进给系统的高进给速度和高加速度,主轴轴承的高刚度和高抗振性,优化的切屑下落及运送系统,可靠的安全防护系统,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,设计特征,高速电机主轴,直线电机(,Z,轴),混凝土聚合物床身框架,焊接结构横梁,焊接结构,XY,工作台,直线电机驱动,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,高速电机主轴,驱动电机与主轴的一体化,转速至,80.000r/min,,用于小直径刀具的高速切削,大转速范围内的高扭矩输出,首选球轴承、液压轴承、气压轴承或磁轴承,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,对进给系统的要求,主轴转速,n,进给速度,v,f,高进给速度:,20 m/min,高进给加速度:,0.5 g,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,直线进给电机,位置测量系统,机床滑台,初级线圈,次级线圈,导轨,技术指标:,v,f,75 m/min,a=1-7 g,先进制造技术专题,先进制造技术专题,高速切削技术,面向高速切削的切削机床,HALLER HILLE Specht 500 L,高速铣床(,EMO 1997,),焊接的钢机架,直线电机进给驱动,Z,滑台:钢,CFK,三明治体,箱中箱结构,全封闭结构,刀卡:,HSK63,最大进给:,100m/min,主轴转速:,24.000r/min,加速度:,20 m/s,2,先进制造技术专题,11,醉翁亭记,1,反复朗读并背诵课文,培养文言语感。,2,结合注释疏通文义,了解文本内容,掌握文本写作思路。,3,把握文章的艺术特色,理解虚词在文中的作用。,4,体会作者的思想感情,理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬,于庆历六年写下岳阳楼记,寄托自己“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的政治理想。实际上,这次改革,受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外,还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州,也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间,欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧!【教学提示】结合前文教学,有利于学生把握本文写作背景,进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一:认识作者,了解作品背景作者简介:欧阳修,(1007,1072),,字永叔,自号醉翁,晚年又号“六一居士”。吉州永丰,(,今属江西,),人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”:初谪滁山,自号醉翁。既老而衰且病,将退休于颍水之上,则又更号六一居士。客有问曰:“六一何谓也?”居士曰:“吾家藏书一万卷,集录三代以来金石遗文一千卷,有琴一张,有棋一局,而常置酒一壶。”客曰:“是为五一尔,奈何?”居士曰:“以吾一翁,老于此五物之间,岂不为六一乎?”写作背景:宋仁宗庆历五年,(1045,年,),,参知政事范仲淹等人遭谗离职,欧阳修上书替他们分辩,被贬到滁州做了两年知州。到任以后,他内心抑郁,但还能发挥“宽简而不扰”的作风,取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二:朗读文章,通文顺字,1,初读文章,结合工具书梳理文章字词。,2,朗读文章,划分文章节奏,标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁,/,皆山也。其,/,西南诸峰,林壑,/,尤美,望之,/,蔚然而深秀者,琅琊也。山行,/,六七里,渐闻,/,水声潺潺,而泻出于,/,两峰之间者,酿泉也。峰回,/,路转,有亭,/,翼然临于泉上者,醉翁亭也。作亭者,/,谁?山之僧,/,曰,/,智仙也。名之者,/,谁?太守,/,自谓也。太守与客来饮,/,于此,饮少,/,辄醉,而,/,年又最高,故,/,自号曰,/,醉翁也。醉翁之意,/,不在酒,在乎,/,山水之间也。山水之乐,得之心,/,而寓之酒也。节奏划分思考“山行,/,六七里”为什么不能划分为“山,/,行六七里”?明确:“山行”意指“沿着山路走”,“山行”是个状中短语,不能将其割裂。“望之,/,蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然,/,而深秀者”?明确:“蔚然而深秀”是两个并列的词,不宜割裂,“望之”是总起词语,故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏,在划分节奏的过程中感知文意。