（1）選擇模具鋼時什么是最重要的和最具有決定性意義的因素？

    　成形方法－可從兩種基本材料類型中選擇睹蜈。

    　A)熱加工工具鋼，它能承受模鑄着雪、鍛造和擠壓時的相對高的溫度牲课。

    　B)冷加工工具鋼，它用于下料和剪切瞎励、冷成形女灸、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形蒜肥。

    　塑料-一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品但雨，例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝碟堵、腐蝕性氣體螺谅、酸、冷卻/加熱来累、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕算吩。在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼佃扼。

    　模具尺寸－大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼偎巢。整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。

    　模具使用次數(shù)－長期使用(>1000000次)的模具應(yīng)使用高硬度鋼兼耀，其硬度為48－65HRC压昼。中等長時間使用(100000到1000000次)今日焦點(diǎn)：

    　的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為30－45HRC瘤运。短時間使用(<100000次)的模具應(yīng)使用軟鋼窍霞，其硬度為160－250HB。

    　表面粗糙度－許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣拯坟。當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時但金，表面質(zhì)量會因此下降。硫含量高的鋼也變得更脆郁季。

    ±淅！（2）影響材料可切削性的首要因素是什么？

   　 鋼的化學(xué)成分很重要弹双。鋼的合金成分越高碰素，就越難加工雇法。當(dāng)碳含量增加時，金屬切削性能就下降媒邀。

    　鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要嗜吉。不同的結(jié)構(gòu)包括：鍛造的、鑄造的滴推、擠壓的熄自、軋制的和已切削加工過的。鍛件和鑄件有非常難于加工的表面仪从。

   　 硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素专菠。一般規(guī)律是鋼越硬，就越難加工橘忿。高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400HB的材料药封；高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層嚼债，可加工硬度最高為45HRC的材料侯选；而對于硬度為65-70HRC的材料，則必須使用硬質(zhì)合金土童、陶瓷诗茎、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。

    　非金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響献汗。例如Al2O3(氧化鋁)敢订，它是純陶瓷，有很強(qiáng)的磨蝕性罢吃。

   　 最后一個是殘余應(yīng)力楚午，它能引起金屬切削性能問題。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序尿招。

   　 （3）模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成矾柜？

   　 粗略地說，成本的分布情況如下：

  　  切削65%

   　 工件材料20%

   　 熱處理5%

   　 裝配/調(diào)整10%

    　這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要性就谜。

    」置铩（4）鑄鐵的切削特性是什么？

   　 一般來說丧荐，它是：

   　 鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高缆瓣，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低圣辩。用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好啼厌。金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān)，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大匆罗。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性瑰氨，而球墨鑄鐵相當(dāng)不好牺鱼。

    　加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為：磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損特血。磨蝕主要由碳化物跪晕、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生猜著。鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上啄崖，但這可用提高切削速度和溫度來克服。

    　在另一方面禀锋，擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān)垄暗，在高切削速度時產(chǎn)生，特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號時禀综。這些牌號有很高的抗變型能力简烘，導(dǎo)致了高溫。這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)定枷，這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工孤澎，以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量。

    　一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為：高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性欠窒，但也與工序覆旭、工件和切削條件有關(guān)；要求切削刃有韌性岖妄、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度型将。切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展：快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損荐虐、表面質(zhì)量差七兜、過大的波紋度等。正常的后刀面磨損福扬、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的腕铸。

    　（5）什么是模具制造中主要的忧换、共同的加工工序减点？

   　 切削過程至少應(yīng)分為3個工序類型：

   　 粗加工、半精加工和精加工倔晚，有時甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)街粟。殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。在每一個工序中都應(yīng)努力做到為下一個工序留下均勻分布的余量封均，這一點(diǎn)非常重要稍圾。如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快速的變化，刀具的壽命就可能延長篇臭，并更加可預(yù)測钠彬。如果可能轨来，就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。這會在更短的調(diào)試和裝配時間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量汹改。

    』肌（6）在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具？

    　粗加工工序：圓刀片銑刀僵禁、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀阎瘩。

    　半精加工工序：圓刀片銑刀(直徑范圍為10－25mm的圓刀片銑刀)，球頭立銑刀碰缔。

   　 精加工工序：圓刀片銑刀账劲、球頭立銑刀。

   　 殘余量銑削工序：圓刀片銑刀金抡、球頭立銑刀瀑焦、直立銑刀。

    　通過選擇專門的刀具尺寸梗肝、槽形和牌號組合挪丢，以及切削參數(shù)和合適的銑削策略巩剖，來優(yōu)化切削工藝现岗，這非常重要疤信。

   　 關(guān)于可使用的高生產(chǎn)率刀具牍系，見模具制造用樣本C-1102:1

   　 （7）在切削工藝中有沒有一個最重要的因素劈遂？

    　切削過程中一個最重要的目標(biāo)是在每一個工序中為每一種刀具創(chuàng)建均勻分布的加工余量橡卤。這就是說最盅，必須使用不同直徑的刀具(從大到小)驻右，特別是在粗加工和半精加工工序中什黑。任何時候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個工序中與模具的最終形狀盡可能地相近。

   　 為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產(chǎn)率和安全的切削過程境猜。當(dāng)ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時伺罗，切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水平上。這樣胸叠，切削刃上的機(jī)械作用和工作負(fù)載變化就小奇巍，因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少，從而提高了刀具壽命债烹。如果后面的工序是一些半精加工工序含罪，特別是所有精加工工序，就可進(jìn)行無人加工或部分無人加工闪侨。恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)惠服。

   　 恒定的加工余量的另一個有利的效應(yīng)是對機(jī)床——導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小挑明。

    《闲伞（8）為什么最經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選善婉？

  　  如果使用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削，在半精加工中就要去除大量的臺階狀切削余量肪瘤。這將使切削力發(fā)生變化抄瓦，使刀具彎曲。其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量陶冷，從而影響模具的幾何精度闺鲸。如果使用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片)，就會產(chǎn)生不可預(yù)測的切削效應(yīng)埃叭。三角形或菱形刀片還會產(chǎn)生更大的徑向切削力摸恍，并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟(jì)性較差的粗加工刀具赤屋。

 　   另一方面立镶，圓刀片可在各種材料中和各個方向上進(jìn)行銑削，如果使用它类早，在相鄰刀路之間過渡較平滑媚媒，也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。圓刀片的特性之一是他們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的涩僻。這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率缭召。

　    圓刀片的主偏角從幾乎為零(非常淺的切削)改變到90度，切削作用非常平穩(wěn)逆日。在切削的最大深度處嵌巷，主偏角為45度，當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時芭贬，主偏角為90度恋都。這也說明了為什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐漸增大的。粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀坚呜，如CoroMill200(見模具制造樣本C-1102:1)作為首選程伞。在5軸切削中，圓刀片非常適合闸虹，特別是它沒有任何限制暴既。

   　 通過使用良好的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀敌痴。跳動量小的圓刀片與精磨的的磁饮、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也可以用于半精加工和一些精加工工序黔攀。

    〖擦贰（9）什么是有效切削速度(ve)和為什么它對高生產(chǎn)率效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要。由于臺面進(jìn)給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速，如果未計(jì)算有效速度缔莲，臺面進(jìn)給量就會計(jì)算錯誤哥纫。

    　如果在計(jì)算切削速度時使用刀具的名義直徑值(Dc)，當(dāng)切削深度淺時痴奏，有效或?qū)嶋H切削速度要比計(jì)算速度低得多蛀骇。如圓刀片CoroMill200刀具(特別是在小直徑范圍)、球頭立銑刀读拆、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill390立銑刀之類的刀具(這些刀具請參見山特維克可樂滿的模具制造樣本C-1102:1)擅憔。由此，計(jì)算得到的進(jìn)給率也低得多檐晕，這嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率暑诸。更重要的是，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍辟灰。

    　當(dāng)進(jìn)行3D切削時个榕，切削時的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關(guān)芥喇。此問題的一個解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域西采。如果對每個區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)，就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果继控。

    ∶弑恪（10）對于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些况饥？

    　使用高速銑對淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時其便，一個需遵守的主要因素是采用淺切削。切削深度應(yīng)不超過0.2/0.2mm(ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度)配赊。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度母卵。

    　選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要任感。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時积苞，采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要。一條經(jīng)驗(yàn)法則是乳吉，如果將刀具的直徑提高20%这疟，例如從10mm提高到12mm，刀具的彎曲將減小50%醋躏。也可以說虹婿，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%，刀具的彎曲將減小50%擒买。大直徑和錐度的刀柄進(jìn)一步提高了剛度朝刊。當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本C-1102:1)時，如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造，抗彎剛性可以提高3－4倍拾氓。

    　當(dāng)用高速銑對淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時冯挎，選擇專用槽形和牌號也非常重要。選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要咙鞍。

    》抗佟（11）什么時候應(yīng)采用順銑，什么時候應(yīng)采用逆銑续滋？

    主要建議是：盡可能多使用順銑翰守。

    當(dāng)切削刃剛進(jìn)行切削時，在順銑中疲酌，切屑厚度可達(dá)到其最大值蜡峰。而在逆銑中，為最小值朗恳。一般來說事示，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短，這是因?yàn)樵谀驺娭挟a(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高益侨。在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到最大時暇寸，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強(qiáng)，因此會產(chǎn)生更多的熱量积碍。逆銑中徑向力也明顯高庸磅，這對主軸軸承有不利影響。

    在順銑中蚌斑，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力奋完，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比，對硬質(zhì)合金刀片或整體硬質(zhì)合金刀具的影響有利得多慰适。當(dāng)然也有例外淫兑。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金立銑刀(見模具樣本C-1102:1中的刀具)進(jìn)行側(cè)銑(精加工)時，特別是在淬硬材料中饺斧，逆銑是首選二谤。這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。不同軸向走刀之間如果有不重合的話读囤，接刀痕也非常小继射。這主要是因?yàn)榍邢髁Φ姆较颉Ｈ绻谇邢髦惺褂梅浅ｄh利的切削刃挎袜，切削力便趨向?qū)⒌丁袄毕虿牧贤缒簟？梢允褂媚驺姷牧硪粋€例子是盯仪，使用老式手動銑床進(jìn)行銑削紊搪，老式銑床的絲杠有較大的間隙。逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力，使銑削動作更平穩(wěn)耀石。

    （12）仿形銑削還是等高線切削笼沥？

    在型腔銑削中，保證順銑刀具路徑成功的最好方法是采用等高線銑削路徑娶牌。銑刀(例如球頭立銑刀奔浅，見模具制造樣本C-1102:1)外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率，這是因?yàn)樵谳^大的刀具直徑上诗良，有更多的齒在切削汹桦。如果機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制，等高線銑削將幫助保持切削速度和進(jìn)給率鉴裹。采用這種刀具路徑舞骆，工作負(fù)載和方向的變化也小。在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中窜抽，這特別重要相彼。這是因?yàn)槿绻邢魉俣群瓦M(jìn)給量高的話，切削刃和切削過程便更容易受到工作負(fù)載和方向改變的不利影響髓无，工作負(fù)載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化阔踢。應(yīng)盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。下仿形銑削時沫十，低切削速度下的切屑厚度大蛋昙。在球頭刀中央，還有刃口崩碎的危險建淘。如果控制差沧源，或機(jī)床無預(yù)讀功能，就不能足夠快地減速咪枷，最容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險波财。沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些，這是因?yàn)樵谟欣那行妓俣认麓蛩。行己穸葹槠渥畲笾怠?

    為了得到最長的刀具壽命退疫，在銑削過程中應(yīng)使切削刃盡可能長時間地保持連續(xù)切削。如果刀具進(jìn)入和退出太頻繁摹闽，刀具壽命會明顯縮短蹄咖。這會使切削刃上的熱應(yīng)力和熱疲勞加劇。在切削區(qū)域有均勻和高的溫度比有大的波動對現(xiàn)代硬質(zhì)合金刀具更有利付鹿。仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合(之字形)，這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀蚜迅。這種刀具路徑對模具質(zhì)量也有不好的影響舵匾。每次吃刀意味刀具彎曲，在表面上便有抬起的標(biāo)記。當(dāng)?shù)毒咄顺鰰r坐梯，切削力和刀具的彎曲減小徽诲，在退出部分會有輕微的材料“過切削”。

    （13）為什么有的銑刀上必須有不同的齒距吵血？

    銑刀是多切削刃刀具谎替，齒數(shù)(z)是可改變的，有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒數(shù)蹋辅。材料阅权、工件尺寸、總體穩(wěn)定性挥疲、懸伸尺寸啸需、表面質(zhì)量要求和可用功率就是與加工有關(guān)的因素。與刀具有關(guān)的因素包括足夠的每齒進(jìn)給量饼贰、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量斯智，這些僅是其中的一小部分。

    銑刀的齒距(u)是刀片切削刃上的點(diǎn)到下一個切削刃上同一個點(diǎn)的距離酌尔。銑刀分為疏附舌、密和超密齒距銑刀，大部分可樂滿銑刀都有這3個選項(xiàng)跺榆，見模具制造樣本C-1102:1漩判。密齒距是指有較多的齒和適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g，可以以高金屬去除率切削惩投。一般用于鑄鐵和鋼的中等負(fù)載銑削摘沥。密齒距是通用銑刀的首選，推薦用于混合生產(chǎn)兄存。

    疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間熊镣。疏齒距常常用于鋼的粗加工到精加工，在鋼加工中振動對加工結(jié)果影響很大募书。疏齒距是真正有效的問題解決方案绪囱，它是長懸伸銑削、低功率機(jī)床或其它必須減小切削力應(yīng)用的首選莹捡。

    超密齒距刀具的容屑空間非常小鬼吵，可以使用較高的工作臺進(jìn)給。這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削篮赢、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削齿椅，例如側(cè)銑。它們也適合于必須保持低切削速度的應(yīng)用启泣。銑刀還可以有均勻的或不等的齒距涣脚。后者是指刀具上齒的間隔不相等示辈，這也是解決振動問題的有效方法。

    當(dāng)存在振動問題時遣蚀，推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀矾麻。由于刀片少，振動加劇的可能性就小善答。小的刀具直徑也可改善這種情況仁墅。應(yīng)使用能很好適應(yīng)的槽形和牌號的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號組合。

    （14）為了獲得最佳性能缤币，銑刀應(yīng)怎樣定位冲倡？

    切削長度會受到銑刀位置的影響。刀具壽命常常與切削刃必須承擔(dān)的切削長度有關(guān)微悬。定位于工件中央的銑刀其切削長度短顺良，如果使銑刀在任一方向偏離中心線，切削的弧就長沙诅。要記住些栅，切削力是如何作用的，必須達(dá)到一個折中草仪。在刀具定位于工件的中央的情況下至沸，當(dāng)?shù)镀邢魅羞M(jìn)入或退出切削時，徑向切削力的方向就隨之改變振害。機(jī)床主軸的間隙也使振動加劇盖扔，導(dǎo)致刀片振動。

    通過使刀具偏離中央缘缚，就會得到恒定的和有利的切削力方向勾笆。懸伸越長，克服所有可能的振動也就越重要桥滨。

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