近年來堡喳，在歐美等發(fā)達國家，高速切削加工技術(shù)得到了越來越廣泛的應用。以模具加工為例卿嘲，大量的高速切削機床正在逐步取代電加工設(shè)備，對模具型腔進行高效的精密加工轮纫。目前腔寡，在國內(nèi)的模具制造加工，主要還是以普通機加工和電火花加工為主掌唾。工藝繁瑣放前、效率低、周期長糯彬，在當今市場上產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快的趨勢下顯得愈來愈力不從心凭语。高速切削技術(shù)以其高速、高質(zhì)撩扒、能直接加工淬硬鋼的特點似扔，在縮短模具制造周期并降低成本方面有著很光明的應用前景。

　　高速切削技術(shù)可以追溯到20世紀30年代德國CarlSalomon博士提出的高速切削理論搓谆。與傳統(tǒng)切削相比弯棠，高速切削具有更高的切削速度和加工效率；并且加工后的表面質(zhì)量高巧鉴，可直接加工硬度達50－60HRC的淬硬材料以實現(xiàn)“以切代磨”笋据。對比傳統(tǒng)模具加工中的電火花加工，高速切削節(jié)省了電極設(shè)計加工的過程贵埋，加工精度顯著提高下碗，大幅度減少甚至取消了鉗工的拋光量與打磨配研量，加工效率得到大幅度的提高举影。有統(tǒng)計證明：對于復雜程度一般的模具僵棍，高速切削至少可減少40％的加工周期甚至更多。即使對于一些形狀特別復雜(例如帶有深槽板散、窄縫)的模具型腔面癞屹，仍需要采用電火花加工，高速銑削也可幫助獲得更高質(zhì)量的電加工石墨電極愤芝。

　　高速切削中模具表面粗糙度的研究

　　表面粗糙度是模具表面質(zhì)量中一個很重要的指標灵您，高速切削對表面粗糙度的影響可以通過實驗來完成，實驗條件：切削材料為模具鋼3Cr2Mo答倡，刀具材料為SG4陶瓷轰传，刀具直徑100mm驴党，主偏角75°，軸向前角和徑向前角都為0°获茬，單刃港庄。實驗通過改變切削速度、進給速度恕曲、軸向和徑向切削深度來觀察對表面粗糙度的影響鹏氧。

　　實驗結(jié)果可以看出：隨著切削速度的提高，粗糙度呈減小趨勢佩谣。在速度達到1000mm/min時把还，表面粗糙度達到最小值，完全達到磨削的效果茸俭。在高速切削過程中吊履，由于切削速度的增加使得刀具與工件的接觸擠壓時間縮短，工件的塑性變形減少调鬓。高的切削速度也不利于積屑瘤的形成艇炎，因此能獲得較好的表面質(zhì)量。另一方面主軸的高轉(zhuǎn)速也使得切削時機床的激振頻率很高遠大于工藝系統(tǒng)的固有頻率尺动，減少了發(fā)生共振的可能性拼仆，有利于提高加工精度和表面質(zhì)量。實驗中切削速度超過 1000mm/min后拨喝，Ra又出現(xiàn)上升趨勢撑停，主要是由于刀具磨削引起的。

　　相對于切削速度故厕，高速切削中進給速度比邮、軸向切深、徑向切深這些參數(shù)的增大會使得表面粗糙度呈變大的趨勢顺雪。因此由實驗可以得出結(jié)論，實際高速切削選擇切削用量時掩若，應選擇較高的切削速度嘁凤，較小的進給速度和切深更有利于提高表面粗糙度。

　　模具高速切削加工工藝

　　2.1切削方式在確定模具加工工藝時要考慮適應高速切削的要求快鬓，盡量選用順銑加工租躁，在順銑時，刀具剛切入工件產(chǎn)生的切屑厚度為最大向楼，隨后逐漸減小查吊。在逆銑時則剛好相反，所以逆銑中刀具與工件的摩擦更大湖蜕，在刀刃上產(chǎn)生的熱量要比在順銑時來的多逻卖，徑向力也大為增加宋列，從而降低了刀具的壽命。

　　2.2進刀方式加工模具時要避免直接垂直向下的進刀方式评也。采用斜線進刀或者螺旋進刀更適合模具型腔高速加工的需要炼杖。斜線進刀方式是逐漸加大軸向切深運動到設(shè)定的軸向切深值，銑削力是逐漸加大的盗迟，對刀具和主軸的沖擊較小坤邪，可明顯減少下刀崩刃的現(xiàn)象。螺旋式進刀從工件上面開始罚缕，螺旋向下切入工件艇纺。由于采用的連續(xù)加工的方式，可以比較容易的保證加工精度邮弹，而且沒有速度突變黔衡，可以用較高的速度進行加工。

　　2.3走刀方式高速切削中對刀具的走刀軌跡的設(shè)置提出了更高的要求醇颗，在高速切削中由于切削速度和進給速度都很快陨楼，如果走刀方式不合理，在切削過程中就極容易引起切削負荷的突變搭诬，從而給加工帶來沖擊蘸橡，破壞加工質(zhì)量，損傷刀具甚至設(shè)備转傍，這種損害要比在普通切削時嚴重的多层褥。因此，高速切削中應根據(jù)不同的加工對象以及形狀而選擇相應的走刀路徑糜实，不能一味追求高速高效彼兆。

　　在模具型腔的加工中，刀具的運動軌跡大部分不是簡單的直線而是曲線運動错这，這時高速運動帶來的慣性影響特別要注意邀秕。在切削方向發(fā)生改變時，使得變化是逐漸而不是突發(fā)的妄午。例如在切削模具型腔拐角處時仓坞，盡量采用圓弧過渡，使轉(zhuǎn)向變得平穩(wěn)腰吟，同時如果能讓你給配合適當降低進給速度无埃，效果更好。這樣的設(shè)置可以減少對系統(tǒng)的沖擊毛雇，避免過切造成刀具或工件的損壞嫉称。在型腔拐角傳統(tǒng)的加工方法中，一般是采用直線切削，接近到拐角處時织阅，運動速度減慢壳繁，同時完成進給換向。在這期間刀具的運動是不連續(xù)蒲稳，間歇的過程中會產(chǎn)生大量摩擦和熱量氮趋；把拐角設(shè)置成圓弧過渡后，數(shù)控機床的圓弧插補運動是連續(xù)過程江耀，就不會產(chǎn)生刀具的間歇運動剩胁，從而減少了刀具與工件接觸長度和時間，避免因過熱影響到模具的表面質(zhì)量祥国。

　　高速切削中還要保持刀具軌跡的平穩(wěn)楞虾，避免急劇的速度變化。因為突然的加速或減速都會引成切削厚度的瞬間變化初瓜，從而導致切削力變化引宙，使加工變得不平穩(wěn)，由此使工件加工質(zhì)量下降》癖保現(xiàn)代很多CAM軟件都提供了優(yōu)化切削速度的功能夸莱，因此要根據(jù)需要選擇適合的切削速度以及加減速的策略，以降低速度變化對加工的影響叹匹。

　　采用高速切削于模具型腔加工恤柴，可以大大提高模具制造的加工效率，對于國內(nèi)的模具行業(yè)有很好的推廣前景挺寒。在高速切削實際應用時扯蕾，不同于傳統(tǒng)加工，要根據(jù)模具的具體要求和高速切削的特點珊煌，選擇合理切削參數(shù)锚署，結(jié)合合適的加工工藝，才能充分發(fā)揮出高速切削加工的優(yōu)勢刻撒。

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