D&M工具公司（位于印第安納州史普林維爾市）決心加大模具加工業(yè)務(wù)的投資。這個決定并不容易下窄绒。公司的基本業(yè)務(wù)為注塑模制造汞贸，主要提供給汽車生產(chǎn)供應(yīng)商。該業(yè)務(wù)兩年前還不見起色暗膜，而且沒有好轉(zhuǎn)的跡象匀奏，但是公司仍然決定，不管如何学搜，必須加大投入娃善，使公司能趕在市場需求復(fù)蘇前有機會提高生產(chǎn)能力。D&M公司購買了一臺36,000轉(zhuǎn)的高速加工中心瑞佩，可以說聚磺，該加工中心是公司歷史上所擁有的最尖端的機床設(shè)備。

　　在機床的投資之后姑郊，公司接著投入了大量的時間和精力匈惑，使得模具車間學(xué)會了如何有效地使用高速加工手段。雖然付出了大量試驗和失敗的代價裂膛，但是經(jīng)過對失敗的總結(jié)庇鸭，公司意識到并非每次都需要使用高轉(zhuǎn)速的加工。

　　所有這些努力的付出換來的最重要的結(jié)果是總結(jié)出了模具加工的更為有效的工藝紧贪。D&M公司在對淬硬鋼的高速加工過程中使用輕刀作為結(jié)束動作狂嘉，從而有效地形成最終面，并良好地生成復(fù)雜細節(jié)藤该。相應(yīng)地询蚊，手工精磨該動作，則因為耗時太長以及大量人力投入里状，被很大程度地減少因震。而曾經(jīng)一度被用來加工結(jié)束動作的EDM，如今被深入關(guān)注鳞编。EDM現(xiàn)在被用來加工銑削無法完成的細節(jié)部分汁蝶。

　　然而，對于此項高速加工的投資還有一個重要收獲论悴，盡管這個收獲的全部意義仍然未被定性掖棉。模具車間獲取的經(jīng)驗被證明可以運用到另一種完全不同的加工過程之中。具有了這種加工能力膀估，該模具車間發(fā)現(xiàn)了另一個完全沒有預(yù)料到的發(fā)展機遇幔亥。

　　保護刀具

　　D&M公司的高速加工中心購自Roeders of America公司（位于紐約的奧蘭治堡）耻讽。D&M公司的CAD/CAM程序設(shè)計師Mike Baker，也是該模具車間最早使用加工中心的人員之一帕棉，在談到加工中心的采購情況時說针肥，公司本打算從其他公司購買加工中心，但是由于Roeders公司銷售人員的堅持笤昨，終于選擇了現(xiàn)在的設(shè)備祖驱。由于具備更高的轉(zhuǎn)速，該設(shè)備保證了更高的加工速度瞒窒。而且捺僻，更重要的是，該加工中心似乎是為高速銑加工模具而專門設(shè)計的崇裁。

　　該機床的另一個重要特征嚼讹，也是對于模具車間非常重要的一個特征，就是其非接觸式刀具的裝置波耗。刀具沿著激光標(biāo)明的路徑進刀脊腺，同時自身高速旋轉(zhuǎn)。刀具的偏心測量系統(tǒng)不僅能精確地計算出細小的偏移值休敛，也能計算出高速旋轉(zhuǎn)使刀具和主軸產(chǎn)生的偏移值茉园。

　　“保護刀具”的宗旨概括了Baker先生關(guān)于高速加工的主要經(jīng)驗。在購買該加工中心時史糕，D&M公司一并采購了用于該機床的熱套配合系統(tǒng)汁讹。該熱套配合刀架可以剛性，低偏轉(zhuǎn)地夾緊刀具锤知。Baker先生強調(diào)必須非常仔細地編程棋裳，以防止刀具在工作中停頓。

　　“千萬別讓刀具停下來贩纵，”他如此建議凭协。刀具一停頓，就會產(chǎn)生摩擦懒叛。在高轉(zhuǎn)速底下丸冕，刀具摩擦即意味著磨損。因此薛窥，他總是使用思美創(chuàng)（Cimatron）的CAD/CAM軟件最優(yōu)化刀具路徑胖烛，防止刀具在運動過程中產(chǎn)生的任何變慢或停頓的現(xiàn)象。

　　采用了刀具保護措施的結(jié)果之一就是公司比預(yù)期減少了對刀具的投資拆檬。

　　Baker先生稱：“剛買來加工中心的時候洪己，每個人都拿來刀具測試其熱套刀具系統(tǒng)－都說那是很貴的東西”妥凳。但是竟贯，最終還是肯定了機床和熱套刀具系統(tǒng)的確提供了非常穩(wěn)定的加工能力答捕。非接觸式刀具系統(tǒng)解決了刀具與刀具之間因為偏轉(zhuǎn)、離心力和不匹配產(chǎn)生的變化現(xiàn)象

　　Baker先生在編程中對此也特別小心屑那。綜合考慮了所有這些因素拱镐，刀具的經(jīng)濟性問題得到了很好的解決。從長遠講持际，很貴的東西其實并不貴沃琅。

　　仿照模具加工

　　D&M公司副總裁Bill Maddox先生稱 ：“加工的精確度是真正讓我們驚嘆之處÷铮”在購入該高速加工中心之前蝠笔，車間最快的加工中心速度為每分鐘10,000轉(zhuǎn)。如今囱蕴，高速銑削一如既往地保證三維尺寸的準(zhǔn)確和表面公差的合格床少，但是，能在比過去高的多的走刀速度下保證同樣的加工質(zhì)量就不容易了朋堪。當(dāng)車間開始掌握在高走刀速度下進行輕銑橘疚，就標(biāo)志著公司已經(jīng)能既快又好地生產(chǎn)復(fù)雜部件。

　　那么簡易件怎么加工呢盹扮？

　　D&M公司位于的母公司Specialty制造公司有很多醫(yī)療行業(yè)的客戶胶僵。其中一家客戶急于解決其最新研發(fā)的外科手術(shù)儀器的試生產(chǎn)加工工作。盡管并非模具制造工作字拒，D&M公司仍然接下了任務(wù)隘勾。但是，怎樣使用高速加工中心既快又省地完成此項任務(wù)呢捧贺？

　　答案就是將此項生產(chǎn)加工任務(wù)轉(zhuǎn)化為模具制造－至少看起來如此角葱。

　　更確切地說，答案就是通過長路徑銑削座泳，將一批零部件轉(zhuǎn)變成一個簡單而復(fù)雜的部件進行加工處理惠昔。

　　每個零件本身的幾何形狀也許都很簡單，但是把10個甚至更多部件放在一塊大部件之內(nèi)挑势，就可以充分發(fā)揮高速加工中心的能力镇防，即在快速走刀的情況下，精確地銑削出復(fù)雜的形狀潮饱。不同的只是来氧，這個優(yōu)勢被運用到一批零件上面，而不僅僅是一個芯或者一個洞香拉。車間加工的任務(wù)主要是鋁零件啦扬，可以使走刀速度達到750ipm。這種循環(huán)加工的最后一步，是通過細小的末端銑扑毡，將每個部件從整體的大塊中分離開胃榕。

　　下一個學(xué)習(xí)階段

　　該模具車間迄今為止已經(jīng)為三個客戶提供過類似的加工服務(wù)，但是學(xué)習(xí)的過程仍在繼續(xù)瞄摊。這次勋又，學(xué)習(xí)的并非技術(shù)，而是相關(guān)的商業(yè)領(lǐng)域颈缆。這是因為車間常常不清楚自己的工作和另外一些專業(yè)車間相比葡料，如何才能更吸引市場。盡管如此梧货，車間還是日益認識到通過自己的高速加工中心和累積的使用的經(jīng)驗佃贞，可以為小批量的緊急任務(wù)提供高效加工。

　　有趣的是镐催，D&M公司之搅，如同美國其他模具制造公司一樣，仍然在與國外具有廉價勞動力優(yōu)勢的模具制造廠商苦苦競爭娇仙。但是現(xiàn)在丹叨，通過對新轉(zhuǎn)機的開創(chuàng)，模具公司反而可以為海外的緊急任務(wù)提供生產(chǎn)加工尾贮。

　　模具熱處理技術(shù)

　　模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程洁乏，對模具的制造精度、模具的強度怔巷、模具的工作壽命倍试、模具的制造成本等有著直接的影響。20世紀(jì)80年代以來蛋哭，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)县习、模具的表面強化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)。

　　模具的真空熱處理技術(shù)

　　真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)谆趾，它所具備的特點躁愿，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳沪蓬、真空脫氣或除氣彤钟，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性跷叉、韌性和疲勞強度逸雹。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素云挟，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等梆砸。

　　模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優(yōu)良特性版药，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要爹舱，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。對于熱處理后不再進行機械加工的模具工作面寻僧，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件（模具）噪境，它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機械性能堪渠，如疲勞性能、表面光亮度半泪、耐腐蝕性等陶握。

　　模具的表面處理技術(shù)

　　模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要效勺。模具的表面處理技術(shù)禁歧，是通過表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)嘉容，改變模具表面的形態(tài)架独、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)饿呢，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程脖旱。目前在模具制造中應(yīng)用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積介蛉。

　　由于滲氮技術(shù)可形成優(yōu)良性能的表面萌庆，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào)性，同時滲氮溫度低币旧，滲氮后不需激烈冷卻践险，模具的變形極小，因此模具的表面強化是采用滲氮技術(shù)較早吹菱，也是應(yīng)用最廣泛的巍虫。

　　模具材料的預(yù)硬化技術(shù)

　　自上個世紀(jì)70年代開始，國際上就提出預(yù)硬化的想法鳍刷，但由于加工機床剛度和切削刀具的制約垫言，預(yù)硬化的硬度無法達到模具的使用硬度，所以預(yù)硬化技術(shù)的研發(fā)投入不大倾剿。隨著加工機床和切削刀具性能的提高筷频，模具材料的預(yù)硬化技術(shù)開發(fā)速度加快，到上個世紀(jì)80年代前痘，國際上工業(yè)發(fā)達國家在塑料模用材上使用預(yù)硬化模塊的比例已達到30%（目前在60%以上）涯馆。

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