模具制造業(yè)是最早應用計算機技術來提高設計千有、制造水平的機械行業(yè)之一伴罢。自從高速加工技術被引進模具工業(yè)以來，計算機輔助設計（CAD）护丢、計算機輔助測量（CAT）、反求工程（RE）、計算機輔助工程（CAE）砂沛、計算機輔助制造（CAM）和快速原型制造（RP）等在模具制造中獲得了廣泛而有效的應用烫扼。下面只簡要介紹高速加工中CAD技術和CAM技術的應用情況。

　　計算機輔助設計（CAD）主要用來解決產品造型設計問題碍庵，可完成模具設計和產品可裝配性檢查等工作映企。

　　常用的軟件有UG，Pro/Engineer静浴，Mastercam和Cimatron等堰氓，這些軟件都具有模具設計開發(fā)功能。運用知識工程技術(KBE)苹享，把模具設計的原理双絮、經驗、技能和規(guī)范等結合到系統(tǒng)中得问，設計人員只要輸入工況參數(shù)囤攀、工程參數(shù)或應用要求，系統(tǒng)就能自動推理構造出符合要求的數(shù)字化幾何模型宫纬。有的設計軟件（如UG）還具有數(shù)據(jù)讀入焚挠、零件建模、縮放控制漓骚、自動模型布局挖毅、分模等功能，通過使用過程模板和標準件庫衬咐，把過程向導技術應用于模具的優(yōu)化設計中倡搞，使只有最基礎模具設計概念的初級設計人員也能設計出高質量的模具來，大大提高了模具設計工作的效率氢滋。

　　由于模具的型腔大多由復雜曲面構成谦牛，在高速數(shù)控機床上加工時，CAM的數(shù)控編程是一項繁重的工作价忙，編程質量在很大程度上決定了模具的加工質量住建。影響模具零件編程質量的主要因素有：加工工藝路線、刀具類型皮围、切削用量逆辐、轉角清根的處理以及加工精度與過切的檢查等。高速加工的工藝路線是影響模具制造質量的主要因素捏裂。以往加工工藝是否合理完全決定于編程人員的個人經驗唧尊，一不小心，常會忽略一些技術細節(jié)吩屹，如：下刀點不正確跪另、抬刀的安全高度不夠、沒有定義過切檢查面等。如果復查不嚴免绿，不及時糾正唧席，輕者會降低模具制造質量，造成工件返工嘲驾；重者造成工件報廢淌哟，甚至發(fā)生人身設備事故。

　　在高級CAM軟件的虛擬加工仿真環(huán)境下辽故，這個問題可以得到很好的解決：在計算機上虛構出高速數(shù)控機床的加工環(huán)境徒仓，放上一個預先做好的“毛坯”，讓“刀具”進行動態(tài)模擬仿真誊垢，其情形就像真實加工過程一樣掉弛。但仿真過程可以隨時暫停，仿真時間可以自由控制彤枢，以便編程人員進行檢查狰晚。模擬仿真結束後，編程人員即可根據(jù)“刀具”運行的情況和“工件”加工後的形狀來調整加工工藝路線须彼。這種虛擬加工技術乒萝，既可減輕編程人員的精神負擔，又可保證模具的制造質量司箫。釆用高速切削技術（HSC）和CAD/CAM技術後想预，模具的生產周期可縮短約40%。

　　應用實效

　　生產實踐表明绕众，高速加工技術在模具制造中有加工精度高瞪卜、表面質量好和生產效率高等特點。以下舉幾個典型的應用實例姆已。

　　以用于制造插座的壓鑄模具為例畴文，材料的硬度為54HRC。釆用傳統(tǒng)加工時的工藝過程是：粗加工—線切割—淬火—EDM成形—拋光急响，加工總工時為55h删猿。釆用高速加工時的工藝過程是：粗加工—淬火—HSC—拋光，加工總工時僅為14.5h嘱悄。工效提高近4倍隅本。高速加工後的模具表面質量極佳，還可大幅度降低生產成本兼呵。

　　另一個例子是連桿的鍛模兔辅，材料硬度為60HRC，原來用電火花加工型腔需15h击喂，電極制作需2h维苔，共計17h碰辅。改用高速硬銑削後，表面粗糙度達Ra0.5~0.6μm蕉鸳，質量完全符合要求乎赴，整個鍛模加工只需200min，工效提高5倍潮尝。

　　當用直徑為3mm的球頭銑刀對鍛模型面進行精銑加工時，為了實現(xiàn)151m/min的切削速度饿序，主軸轉速應達到16000r/min勉失。

　　以生產卡車外殼的大型模具為例，現(xiàn)在釆用高速加工方法制造原探，粗加工刀具為直徑25.4mm的球頭銑刀乱凿，主軸轉速9000r/min，進給速度5000mm/min芯妇；精加工刀具為直徑8mm的球頭銑刀帝璃，主軸轉速20000r/min，進給量2000mm/min肃刁，高速銑削後達到的表面粗糙度為1μm茎陪。因此不必再進行手工研磨，只用油石拋光孙泵。和原來釆用的電加工工藝相比烫王，手工操作時間減少了40%。

　　在某注塑模的高速加工中崇审，材料硬度為56~58HRC靠鸦。原來用電加工，每個零件需時90min任汪；釆用直徑為12mm球頭銑刀以主軸轉速15000r/min苔巍、工作臺進給1500mm/min進行超高速加工後，加工每個零件只需5min枷窿，工效提高18倍避归。

　　這些實例說明，高速切削技術在模具制造中的應用效果是很好的函似，必須盡快推廣應用槐脏。

　　發(fā)展前景

　　高速加工的加工精度高、表面質量好撇寞，生產效率很高顿天，在模具工業(yè)中的應用效果非常好，傳統(tǒng)的電加工工藝無法與之匹敵蔑担，完全符合現(xiàn)代制造技術“高效率牌废、高精度和高度自動化”的發(fā)展方向咽白，有廣闊的應用前景。

　　當然鸟缕，電火花成形加工對一些尖角晶框、窄槽、深小孔和過于復雜的型腔表面的精密加工還是有用的懂从。高速加工還不能完全代替電火花成形加工授段，兩者應該揚長避短，相輔相成番甩。同時應該看到悄函，高速加工的一次性設備投資比較大，并不是所有模具廠都能承受磅芬，而且中國目前還有大量的小型模具廠和電加工作坊存在山顶，短期內高速加工對電加工還不會造成太大的威脅。但是應該看到着癞，高速加工在發(fā)達國家模具制造工業(yè)中已處于主流地位好员，目前更以其巨大的優(yōu)勢，猛烈地沖擊傳統(tǒng)的電加工工藝役霍，模具工業(yè)大規(guī)模設備更新的時代即將到來略尘，有遠見、有實力的企業(yè)家應該首選高速加工這個當今世界模具制造的主流技術窃橄，主動迎接新技術革命的挑戰(zhàn)感戴。 

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