摩擦耦合器设计正文解析

山东科技大学学士学位论文外算得上是一种比较先进的产品，本设计是在无反馈轴向摩擦偶合器的基础硬启动相同的承载能力。因此本方案具有很好的发展前景。对本次设计来说显得尤从而使得该方案具有较好的可行性和实用性。为了便于实现反馈控制，本方案采用主动级相对于反馈级对称布置的结山东科技大学学士学位论文Abstractdingodls山东科技大学学士学位论文 I 11 山东科技大学学士学位论文 端盖处的连接螺栓的设计计算32 44 山东科技大学学士学位论文能也越来越受到人们的广泛关注。述作为一种传动方式也利用到了偶合器的发展行业，慢慢出现了径向摩擦偶合快的一种偶合器。轴向摩擦偶合器的发展称得上是刚刚起步。山东科技大学学士学位论文也一定能够做到。相信我们能够在摩擦偶合器行业一定能够处于世界先进行2、摩擦材料的研究发展现状与前景山东科技大学学士学位论文。要仍是为了全面提高新型无石棉摩擦材料的性能,我国的摩擦材料行业应加快改革,改善管理,改进工艺,调整产品结构,提高产品质量,大力开发新型无石棉摩擦材料,积极参与国际竞争。3、我国摩擦偶合器的发展现状使用场合的不同而被设计成各种不同式样，但由于工作条件恶劣，磨损严重，山东科技大学学士学位论文碳淬火后硬度达到56~62HRC和45、65Mn等中碳钢淬火回火硬度达到35~干0.25~0.5，铜基稍低，但稳定少变，接合平稳)，并有良好的导热性和耐热擦块，山东科技大学学士学位论文反馈控制轴向摩擦偶合器的发展趋势由于反馈控制轴向摩擦偶合器较无反馈式轴向摩擦偶合器具有更好的软启动性能，因此将来反馈控制轴向摩擦偶合器结构逐渐向着实用化的方向发.1反馈控制轴向摩擦偶合器的优点2、该装置具有缓冲和隔离扭振的性能：使电机起动有一个延迟时间，缓慢加速，减少骤然起动而引起的零件间的相互冲击。3、该装置具有使电机轻载起动性能：为了保证电机在刚起动时为空载起动，偶合器一般采用圆柱螺旋压缩弹簧进行离心块的复位，从而使电机在起动负载时有一个初始速度。尤其是偶合器一般设置反馈机构，从而实现软起动，所以起动时间短，起动电流小，起动平稳。4、具有过载保护性能：由于偶合器靠摩擦力矩进行传动，当负载超山东科技大学学士学位论文过所能传递的力矩后，就会造成摩擦件之间的剧烈打滑，从而保护电机、工作机不受损坏，延长了机器的使用寿命。5、具有节电的性能：与刚性传动相比具有起动电流小和对电网冲击小的特点，这在起动大惯量负载时更为显著。且具有使用寿命长，故障率低，不需特殊维护保养的特点。1.2.2反馈控制轴向摩擦偶合器的发展趋势生，论文提出了这一课题。义合理布置主动级的结构(主动级结构相对于从动级结构对称布置)，连同反馈山东科技大学学士学位论文求，对各种柔和启动产品的研究也越来越受到人们的广泛关山东科技大学学士学位论文方案设计2.1反馈控制轴向摩擦偶合器的传动原理方案的分析设计本方案所设计的反馈控制轴向摩擦偶合器是由主动机构和从动机构两部该装置由主动机壳体、从动机花键轴、主动级离心块、反馈级离心块(本圆锥面相级对称布置的设计思想，这一设计思想实际上是为了能够获得更好的软启动效果，这是本次设计的根本宗旨所在。转速(该转速根据偶合器的设计要求同时为了获得较好的软启动效果，一般在心块开始克服弹簧的弹力外移(反馈级离心块装在从动机轴的径向槽中)，这山东科技大学学士学位论文2.2反馈控制轴向摩擦偶合器的设计计算图山东科技大学学士学位论文般不超过电机的过载系数)，主动级过载系数为K=1.2~1.4，反馈级过载系z数为K=1.1~1.3，其原理示意图如图2.1所示。其特定使用条件为矿井下使c根据偶合器传递的功率及使用条件为矿井下使用可以确定需要选用防爆nP75Nn1480P75式(2.1)T=KT=1.3×484N.m=629.2N.m式(2.2)1zN式中：Kz——主动级的过载系数，一般取1.2~1.4，经过综合考虑在此取T2=KT=1.1×484N.m=532.4N.m式(2.3)cNT=KT=2.4×484N.m=1161.6N.m式(2.4)ZHzhN山东科技大学学士学位论文zhzhzc2.2.2初选摩擦半径考虑到主动级和反馈级离心块的挤压力的作用中心在一条直线上可以使承载能力。在此取主动离心块和反馈级离心块相同的摩擦半径。D≥(3~5)d，d为电机输出轴直径，可以初步确定主动级和反馈级的摩擦直2.2.3摩擦材料及摩擦片的选择数稳定少变，接合平稳，并有良好的导热性和耐热性(其许用工作温度可达山东科技大学学士学位论文1当量摩擦角为β=arctanf=arctan0.3=16.699°。当淬火钢和淬火钢配对12f2.2.4起动过程中各传动件的受力分析离心块的复位，从而使电机在启动负载时有一个初速度n=750~800rpm，在zn750rpm。而反馈级的起始工作转速n=650rpm。其受力分析主要是zc下面的两个临界状态。力和左边的相同。则由正弦定理得，QFF zZE=zfsin(a+2)sin(90)zfNz1zf31式(2.5)式(2.6)式(2.7)FzeβFzeβFfFzfQzQQzβFfFzeβFzf有T1=zFfr+Fcosβfrz+Ffr式(2.8)212fzf1fN21fF——主动级离心块的工作锥面上受到的正压力和摩擦力的合F——主动级离心块左端面上受到的正压力和摩擦力的合力；1F——额定转速下主动级复位弹簧的弹力。zfQ-F=654.9N式(2.9)zZE式(2.10)山东科技大学学士学位论文1111zZE这时从动级离心块也开始工作，对从动级离心块的受力分析如下图2.3ααFcfβFcfQcFce2(α+β)FcfQcαβFcfFce式(2.11)式(2.11)且1Fcos(α+β)=F式(2.12)cf32山东科技大学学士学位论文KTZHN=zFfr+2Fcosβfrz式(2.13)222fcf1f式中：Q——反馈级离心块在额定转速下的所受到的离心力；cF——反馈级离心块的工作锥面上受到的正压力和摩擦力的合力；cfF——主动级单独工作时摩擦片上受到的正压力；2Q=mr2n222式(2.14)2r——反馈级离心块的质心半径；2cf所以由以上三式可以解得：F2=4210N，F=1599.9NcfQ-F=1536.6N22cN。N式(2.15)F=973.5zQ=mr2n211式(2.16)山东科技大学学士学位论文z111D取其旋绕比C=1=5，其中：D是弹簧的中经，d是簧丝的直径。则弹d11(1)簧的曲度系数11ZEZE(2)估算簧丝的直径d，由式1KCFd1≥1.611]1111(3)计算弹簧的有效圈数n，由式1dfdf式(2.19)11m11111F=j=mm=6.06mmjP66i(4)计算弹簧的刚度，由式 (5)计算弹簧的极限载荷和极限变形量j1N400取支撑处的圈数为2，则总圈数n=n+2=4.85+2=6.85。z1式(2.20)式(2.21)(6)计算节距pF6.06p=d+j=4+=5.25mm式(2.22)11n4.851(7)计算自由高度H1H=np+1.5d=(4.85×5.25+1.5×4)mm=31.46mm1111式(2.23)1H1.5d321.54p=11=(H1.5d321.541设计计算c山东科技大学学士学位论文Q=mr2n211式(2.25)c0c22所需弹簧的回复力：Q=484.2N，圆2222FCKFCE=973.5N，圆整为FCE=980N。则同样由式d2≥1.6CE2可以估算22222(1)计算弹簧的有效圈数n，由式2n=Gd4f22式(2.26)222n=3.65。2(2)计算弹簧的实际刚度P，由式2式(2.27)2(3)计算极限载荷和极限变形量j2N500极限变形量：F=j=mm=5.1mm。同样取支撑圈数为2，则总圈数为：jP98.6in=n+2=3.65+2=5.65。2(4)计算节距p,由式2式(2.28)p=d+Fj式(2.28)22n22(5)计算自由高度H，由式2H=np+1.5d=(3.65×5.9+1.5×4.5)mm=28.285mm222p式(2.29)式(2.30)11102山东科技大学学士学位论文mm，D=22.5mm，H=30mm，反馈级的初始压缩量S=4.9mm，当达到额定22012.2.6离心块的设计计算布置在套装在从动机花键轴上的带有径向槽(其余离心块的配合面是圆柱面)面，这样可以保证离心块能够传递一部分扭矩。1、主动级离心块参数的设计计算块一些。(1)主动级离心块的截面尺寸的计算0(单位为毫米)。主动级离心zz△m=m-m=(0.86-0.6)Kg=0.26Kg式(2.31)z1y山东科技大学学士学位论文夹角为12°的斜面所截得的体积非常接近，所以采用近似计算的方法求得截m=△m-m-0.0096Kg=(0.26-0.158-0.0096)Kg=0.0924Kgqy式(2.32)而如果从底边的端点处开始截得话，所截去的质量为ρV=[8500×(0.0096×0.045/2)×0.045]Kg=0.083Kg式(2.33)(2)寻找离心块的质心111山东科技大学学士学位论文其质心坐标为X=0，Y=0，Z=10/2=5mm，其体积为4178.3mm3。22233Z=式(2.34) X540式(2.35)Xx得到m=0.096Kg，则两侧共需去掉的楔块的质量为x2mx=2×0.096Kg=0.192Kg式(2.36)而圆柱体的总质量为z式(2.37)山东科技大学学士学位论文△m=m-m=(1.618-1.1)Kg=0.518Kg式(2.38)z2体的质量为m=△m-2m=(0.518-0.192)Kg=0.326Kg式(2.39)qxKg以经过处理后的XYZ/2=27mm(根据其对称性)，其体积为11144式(2.40)(2)中间的空心小圆柱体，同理有，X=0，Y=0，Z=9/2mm=4.5mm，体积222山东科技大学学士学位论文Vmm3。2(3)两边的两个去除的楔形块，由于其对称性，很显然X=0，Y=0，下面来3333V33Z=式(2.42)3F5N，根s式(2.43)山东科技大学学士学位论文d——螺纹的小径，(由螺纹手册可以这样计算螺纹的小径，即1d=d-1.0825P(=12-1.0821.5)mm=10.37625，mm其中P是螺纹的螺距，1FN.5N，即小于反馈级的螺栓的载荷，又采用相同规山东科技大学学士学位论文3各传动件的强度校核3.1输出花键轴的参数计算及强度校核T=KzT=2.4×484N.m=1161.6N.m式(3.1)NT=484N.m；T=484N.m；T将以上数据代入到式(3.2)中并整理得W=62458.2mm3。所以由最大剪应力T山东科技大学学士学位论文τ=TT式(3.3)因为该材料的屈服极限σs=500Mpa，由使用条件可得其安全系数为sssssMpa。故许用应力为[Mpa。故许用应力为[τ]=s=Mpa=120Mpa。将数据代入式(3.3)计查表知摩擦片上的许用比压为[p]=39N/cm2,则由公式2211221Mpa矩为T=zFfr式(3.5)w22f山东科技大学学士学位论文2222r半径，r=110mm。ffw式(3.6)式(3.6)σ=w1dzmhl12；11T——一片外摩擦片所传递的转矩，T=185240N.mm；wwd——摩擦片花键齿接触处的平均直径，易知外径D=268mm，内径mm22hhmm；l——花键的接触长度，其值等于摩擦片的厚度，即l=5mm。将以上各数据代入式(3.6)计算得：σ=29.347Mpa＜[σ]=54Mpa。满足强12式(3.7)式(3.7)σ=N2dzmhl22山东科技大学学士学位论文中：T——一个内摩擦片所传递的转矩，通过分析可知，T=T=185240NNwNmm22mm22l——花键的接触长度，其值等于摩擦片的厚度，即l=5mm。将数据代入得：σ=46.496Mpa＜[σ]=54Mpa。满足强度条件。24、计算与主动级离心块相配合的锥面圆盘的尺寸这两个面得摩擦系数不相同，下面分别计算这两个面上的转矩。(1)与主动级离心块的配合面所传递的转矩的计算T=Fcosβfrz式(3.8)qcf1f式中：F——一个离心块与锥面的总作用力，由前面的计算知F=1599.9N；cfcff——离心块与锥面摩擦盘之间的接触面的摩擦系数f，=0.3；1r，r=110mm。ff经过计算得：T=154900N.mm。q(2)与外摩擦片的配合面所传递的转矩的计算山东科技大学学士学位论文T=Ffrh22f式(3.9)222hTTTNmm00N.mm=247520N.mm。在此取摩Hqh Hψ——载荷分配不均匀系数，在此取ψ=0.8；d——摩擦盘花键齿接触处的平均直径，易知该摩擦盘的平均直径与m内摩擦片与花键轴接合处的直径相同，有前面的计算知都d=83mm；ml盘的厚度，即l=10mm。MpaMpa符合强度条件。多方面的综合考虑后，取外摩擦盘的厚度为l=20mm，显然也一定能够满足强山东科技大学学士学位论文面是进行轴承的静强度校核。轴承的静强度应满足下式C≥SP000式(3.11)00P——轴承的当量静载荷000，两滚针主要受到离心块和摩擦盘以及摩擦片的静载荷作用，计算得知：其所受到的总载荷G=mg=9.05×10N=90.5N。其作用点在总GN=45.25N。所山东科技大学学士学位论文以按照式(3.11)的强度条件可得SP=1.1×45.25N=49.775N＜＜C=102KN式(3.12)000端盖处的连接螺栓的设计计算力离心块对于端盖的作用力的合力(正压力和摩擦力的合力)F=1465.1N，那FF=Fcosβ=1465.1×cos16.699°N=1403.3N式(3.13)NFF=Fz=1403.3×3N=4209.9N式(3.14)NHN1递转矩。经过分析可知，螺栓连接的摩擦力所传递的转矩为T=T-T=(1161600-151700)N.mm=1009900N.mmZGZHlx山东科技大学学士学位论文式(3.15)ZHT——一侧主动级离心块所传递的转矩。其计算如下T=Fcosβfrz式(3.16)lxCF1f式中：F——一个离心块与锥面摩擦盘的总作用力，由前面的计算知cfF=1599.9N；cff——离心块与锥面摩擦盘之间的接触面的摩擦系数f，=0.3；1r，r=110mm。ff将数据代入式(3.16)中得：T=151700N.mm。NHNH1N=526.3N。fFr+fFr+………fFr≥KT01020zs式(3.17)山东科技大学学士学位论文zFfr≥KT式(3.18)sss1解式(3.18)得：F≥6249.4N。1栓的预紧力F0，在接合面处采用金属垫片，所以取螺栓的相F=F+(1-λ)F式(3.19)01力F=F+λF式(3.20)02估算螺栓的直径，考虑到螺栓在总拉力F2作用下需要补充拧紧，故将总式(3.21)式(3.21)sca/S=900/5Mpa=180Mp。a代入得d≥7.89mm。选择螺栓的规格为M10×sca11山东科技大学学士学位论文2NH2F=F/z=701.7N。NH2lx1=0.25，则由式(3.19)可求得F≥1777.9N。同样由式(3.20)可求得F≥2估算螺栓的直径，由式(3.21)求得d1≥4.238mm。则选择螺栓的规格1ddPmm2M0.8。求解山东科技大学学士学位论文整值。心块也是在从刚刚开始工作到与摩擦面接触离心块所移动的径向距离为1.5mm是的工作能力最好，同样在其工作面处可以消除的轴向间隙为1.5×tanmm.3188m。又因为反馈级离心块为对称式结构，所以它可以消除000123A、A、A、A、A、A、A、A、A为减环，封闭环的基本尺寸为：456789101112A=A-(A+A+A+A+A+A+A+A+A+A+A)=[212.9-0123456789101112(48.1+12.1+5+5+8+56.5+8+5+5+12.1+48.1)]=0。2、确定协调环3山东科技大学学士学位论文A246AA35A7A1AAAA911120AA88T0.6T=0=mm=0.05T0.6A如下：A=212.9+0.05，A=A=48.1+0.1，A=A=A=5+0.025，A=A=80，10212059100.025680.02A=56.5+0.05，70.054、计算协调环公差和极限偏差T=[T-(T+T+T+T+T+T+T+T+T+T)]/230124567891012=[0.6-(0.05+0.1+0.05+0.05+0.02+0.1+0.02+0.05+0.05+0.1)]/2=0.025mm；式(3.24)EI=[ES-(EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI)]/23124567891012山东科技大学学士学位论文式(3.25)ES=T+EI=(0.025+0.12)mm=0.145mm333式(3.26)m差为：A=212.9+0.05，A=A=48.1+0.1，A=A=A=A=5+0.025，A=102120549100.0256A=80，A=56.5+0.05。80.0270.05山东科技大学学士学位论文4.1摩擦偶合器带载起动力学模型的建立Mn()Mn()MB0C0nnnAnB0AnB0M=M+(MM)nA式(4.1)nnM=00n式(4.2)效转动惯量时J；等效的阻力矩时M。设系统中的变速机构的传动比是i；erer山东科技大学学士学位论文ner正常起动且系统无法正常运行。J的大小影响到起动时间的长短，J越大则erer起动时间越长。在图4.2的系统模型中，真正传递到工作执行机构的力矩是摩擦偶合器的摩擦驱动力矩M,实际传动中，只有当M≥M时，工作执行机构才开始起fqfqer(1)摩擦偶合器驱动力矩Mfq与电机(原动机)转速的关系gggmfqM=[2n2mrgg－F]µrfq900hm式(4.3)的约束条件dnnAKM≤ererM，过载系数为K；具体应满足如下条件：erer 900hmdn式(4.4)ejM=9549dM=9549d；M=9549e=9549ennernnnenπ2n2rm／900＝F式(4.5)ljggh式中的n最理想的取值是电动机(或其它原动机)达到最大输出扭矩的ljljnljnKM≤π2(n2－n2)mrµr≤KMerernejggmdnPPP将以上几式合并整理得： n3ggmn3nn式(4.6)式(4.7)式(4.8).2摩擦偶合器带载起动过程分析1、电机(原动机)空载起动阶段dejfqe2、电机(原动机)承受摩擦力矩，但执行机构不转动阶段当n＞n但小于使工作执行机构转动的电机最小转速n时，电机带载dejejg山东科技大学学士学位论文egπ2(n2－0.09n2)mrµr/900=Mejgnggmerejgern=[900Mer+0.09n2]1/2ejg2rmrnggm式(4.9)式(4.10)式(4.11)dejgdejgfqerM－M=Jα式(4.12)fqeree将前边的运动方程代入并整理上述方程可得：12(n20.09n2)rmrα=[nggm－M]式(4.13)eJ900ereed的平方成正比，α的最大值α可如下求得：[n[nggm－MemaxJe1=[0.01n2rmμr-M]Jnggmere依据上式可估计系统起动时间最小值：t,tα=2πn/60式(4.14)式(4.15)山东科技大学学士学位论文t=nn=nJne式(4.16)根据t可粗略估计摩擦偶合软起动的效果，适当增大t，软起动效果qdminqdmin会加强，但起动过程中产生摩擦热量会增多。因此t不能取得过大，但也4.3摩擦偶合器软起动精确动力微分方程的建立dededfqer根据在一中的分析和简化可知，电机输出扭矩和转速之间的函数关系可近似的表述为以下线性方程：M=M+(M－M)n/n式(4.17)dAnAn摩擦偶合力矩M是电机转速的分段函数，fqM=0n＜nfqej2(n2n2)rmrM=ejggmfq900ej式(4.18)式(4.19)执行机构的等效阻力矩一般情况下应为工作执行等效转速n的函数eM=f(n)，依执行机构的传动系统和类型不同而有差异在。载荷比较均匀时，ere(M－M)/n(M－M)/n－M=(π/30)(Jene+Jne=0n＜nr/900－M=(π/30)JenemerdM可近似的认为是常值M。erer3、系统的动力学微分方程式(π/30)dM+n(M－M)/n(π/30)dAdnAndM+n(M－M)/n－π2(n2－n2)mAdnAndejgn＜ntdejt式(4.20)gmJddnd/dtn＜n＜nejdejgM+nAddnAnerdddtddt式(4.21)n＞ndejg式(4.22)edn π2(n2－n2)mrµdejgggdddejddtdtd式(4.23)n＞ndejg式(4.24)综合1、2、3、4中的分析可知，摩擦偶合器起动过程的动力学微分方程估算；较精确的求解一般应借助相应的数值方法进行。山东科技大学学士学位论文精的山东科技大学学士学位论文即山东科技大学学士学位论文用圆柱螺旋压缩弹簧)的弹力开始外移，通过离心块上的工作面(锥面)推动开始克服弹簧的弹力外移(反馈级离心块装在从动机轴的径向槽中)，这样就推动摩擦盘将摩擦片进一步压紧，从动机在更大的力矩传递能力下进一步加的承载能力。这就是其实现软起动的原理及过程。山东科技大学学士学位论文延长了机器的使用寿命。又由于电动机在空载下起动，所以对电网的冲击较较大，贴合较严密，传动更加可靠。到平衡状态，从而不会产生由于摩擦力矩的作用而使反馈级离心块偏斜的情软起动能够更好的实现。山东科技大学学士学位论文[1]濮良贵，纪名刚.机械设计(第七版).北京：高等教育出版社，2003年5月第[2]孙恒、陈作模.机械原理(第七版).北京：高等教育出版社，2003年4月第三次印刷.67~90[3]蔡春源.新编机械设计手册.辽宁：辽宁科学技术出版社，1996，9.73~198[4]焦作矿业学院，淮南煤炭学院，山西矿业学院.煤矿机械传动设计(上、下册).1979，3.57~130[5]任金泉.机械设计课程设计.西安：西安理工大学出版社，2002，12.67~90[6]张建中.机械设计基础.徐州：中国矿业大学出版社，1999，6.27~107[7]张建中.机械设计基础课程设计.徐州：中国矿业大学出版社，1999，6.49~90[8]王新伟等.软启动在带式输送机中的应用.矿山机械，2005，4.32~56影响.煤矿机械，2004，2.13~[10]王锡法.长距离、大运量带式输送机软起动技术的应用.煤矿机械，2006，10.57~123llNo4:253~255山东科技大学学士学位论文辅导我的毕业设计，在此我向二位老师表示由衷的感谢!指导山东科技大学学士学位论文高效高速加工--机械制造的主旋律提高生产率是机械制造领域的永恒课题，也是当前机械制造领域普遍关注的问题。高速加工是目前获得高生产率的重要手段，关键在于创造条件，迅速普及。机械制造领域当前发展的特点是：难切削材料的大量出现使加工难度明显增加；加工中也提出了许多需要迫切解决的课题，如硬切削；为了保护环境，要求少用或不用切削油剂，即实现干切削或半干切削。总之，机械制造面临许多难题，在这样的情况下，为了提高生产率，必须综合利用有关的一切技术进步。特别是航空航天工业系统，由于难加工材料多、结构复杂、研制周期短、单件小批量产品多的特点，如何提高生产率，缩短生产周期，一直是科技人员长期关注的重要问题，也是航空航天系统必须抓紧解决从另一方面看，当前科技发展迅速，如何将新的技术和工艺移植过来，十分迫切。一般采用高磷铸铁研磨盘，以金刚石粉末作磨料，效率极低。制造成圆盘，将金刚石压在4000r／min的回转盘上，温度控制在800℃，金刚石的去除率极高，达到这是打破常规的方法；又如最近的快速成型(RP)，可以在没有模具的情况下成型，省去山东科技大学学士学位论文高速磨削是高效磨削方法，其切深浅，走刀速度大；另外一种蠕动磨削与高速磨削刚好相反，切深大，走刀速度小，但都是高效磨削，只是切削用量不同，所以有人形象地比切削速度与切削热是同步增加的，但是经过一个切削不了的死谷后，切削速度即使增加；综上所述，都是以提高切削速度作为提高生产率的重要手段，当然这不是全部，尚有待开发。因为高速加工主要体现在铣削方面，所以下面就以机械加工中心为主进行介1、机床发展是高效高速加工的前提条件当前由于机床制造技术的迅速发展，机械制造领域正在酝酿着巨大的变化。数控机床发展成多轴机械加工中心，集约各种工序为一体，明显地缩短了辅助时间，提高了生产率，同时减少了工件的装夹次数，提高了加工精度。综上所述，当前机床的发展目标应是：减少工序的更换，明显提高效率；趋向于工序集约，易于提高精度；使用复合刀具、球头立铣刀等先进工具，可提高每单位时间的切削量；走刀速度加快，切削效率提显著缩短；由于复杂零件容易加工，促进零件结构的改进等。从航空航天的角度看，普遍认为机床的这种发展，非常适合于单件小批量生产，所以迅速地、较多地在单件小批量生产系统中充实了这些装备，实践也表明了自动化的设备是符合航空航天系统制造技需要的。更合理地利用各种技术进步的问题。从机床的发展观察，机床主轴的高速化显著地提高了转速，高于10000r／min的机床已经比较普遍。轴承技术的进步，为此提供了可能。主轴的发展，最突出的是电主轴已经商品化。主轴的润滑技术十分关键，受到各方面的山东科技大学学士学位论文关注。多年来，从油脂润滑发展到油雾润滑、油气润滑、环下(under-race)润滑，甚至冷风润滑等。伴随着高速主轴的发展，油脂润滑已经不能适应，油雾润滑由于污染的原因使用也在减少，现在使用最为广泛的是油气润滑，更合理的是环下润滑，使关键的内环得到了更好的润滑。润滑性能的提高，使滚珠轴承也能承受70000r／min的高转速。美承的精度提高是必须的。由于材料的发展，又出现了陶瓷滚珠，使得滚珠轴承的性能更加提高，这也是保证主轴高速化的需要。在提高主轴转速和精度方面，也有采用气浮静压轴承或者液浮静压轴承的，而磁力轴承则能达到更高的水平。响，在加大走刀速度方面起到了滚珠丝杠达不到的速度，但是当时因为成本太高，在具通以温控的水，保持适宜的温度。也有主张采用静压丝杠的，但是从性能上仍有比较大电机制造技术的进步，其成本明显降低，应用明显增加。现在在电火花机床上也采用了真正得到实现。当然，围绕高速加工仍有一系列的技术需要解决，例如，托板交换、工具交换的速度也要增大。界上有名的高速机床制造商。CHIRON的小型机械加工中心的工具交换时间已经达到s主轴能在极短的时间里停止或者达到最高速，所以从设计方面采用了CAD方法，预先打好基础；特别是在结构材料上有了比较明显的人造大理石等。在超精密机床上还有采用零膨胀系数的微晶玻璃(德国称为Zerodur，日山东科技大学学士学位论文本称为玻璃陶瓷)的。近几十年来，机床为了适应生产率的发展要求，在结构材料方面发生了很大的变化，机床的性能有了长足的进步。我国较早研制成功人造花岗岩，在花岗岩的应用上已经有比较长的历史。德国DIGMA公司的高速机床结构材料就采用了复合聚合物混凝土，提高了机床的刚度，具有振动衰减性优越(为铸件的1／6~1／8)、低热变形(为铸件的1／25~1／40)的特点。近年来机床的发展日新月异，高速化、复合化、多功能化、高精度化的趋势比较明显，机械制造领域的主旋律则是提高生产率。例如DMG公司展示的激光铣削机械中心，将不同的工种集约在一台机床上；为了更好地解决排屑的问题，德国的EMAG公司研制较多的公司提供了5轴机械加工中心；特别是虚拟机床的了较大的变化，现在它依旧在发展之中。切削工具性能的提高为高效高速加工发展提供了可能性如果需要达到高效高速加工，切削工具是另外一个重要的因素。当前切削工具材料E为难加工材料的切削、干切削、硬切削、超精密切削等的加工创造了条件。在切削加工的另一个方面，就是表面技术在切削工具上的应用，PVD(物理气相沉点，分别地应用在所需的加工上。现在涂层技术又发展到了超硬涂层(类金刚石、金刚石、立方氮化硼)，更使切削加工的范围拓宽。特别值得提到的是薄膜涂层发展成为厚膜，它不同于天然金刚山东科技大学学士学位论文石，具有各向同性，现在已经在国内外得到应用，部分取代了天然金刚石。现在也已经解决了大颗粒单晶金刚石的合成技术，这些变化对我国的影响非常深远，我国已经是世界合成金刚石产量最多的国家，这有利于我国发展高效加工技术。为了适应高效高速加工，辅助工具也是十分重要的手段，例如原来的组合夹具在机械加工中心的应用中，为了提高其强度，已经从槽系发展成为孔系。目前比较典型的是更重要的是达到了高精度，这些工具从原来的模具电加工发展到了切削加工领域。在带柄的切削工具方面所需的刀柄，也在配合高效率、高精度切削加工的过程中发展了新型的结构，例如液压的、塑料的，现在又广泛采用热装的刀柄，其夹紧的精度明显提高，达到2~3μm。现在这种装置已经成熟，例如德国的ZOLLER公司已经将这样的装置直接安装在对刀仪上，说明此项技术又向前推进了一步。工具的进步为高效加工提供了有力的支持。2、为高效高速加工的实现创造条件众所周知，航空航天工业从产量的角度看属于多品种小批量生产，因此认为与自动加工中心诞生后，人们的观念开始发生微妙的变化。自从引进为数不少的机械加工中心以后，经过一二十年的