近年來藕甩，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。以模具加工為例笔广，大量的高速切削機床正在逐步取代電加工設備，對模具型腔進行高效的精密加工惠服。目前灿西，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断猩。工藝繁瑣善婉、效率低、周期長肪瘤，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抄瓦。高速切削技術(shù)以其高速、高質(zhì)陶冷、能直接加工淬硬鋼的特點钙姊，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埂伦。與傳統(tǒng)切削相比煞额，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)量高赤屋，可直接加工硬度達50－60HRC的淬硬材料以實現(xiàn)“以切代磨”立镶。對比傳統(tǒng)模具加工中的電火花加工，高速切削節(jié)省了電極設計加工的過程类早，加工精度顯著提高媚媒，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涩僻。有統(tǒng)計證明：對于復雜程度一般的模具缭召，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(例如帶有深槽逆日、窄縫)的模具型腔面嵌巷，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芭贬。

　　1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恋都，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坚呜，刀具材料為SG4陶瓷程伞，刀具直徑100mm，主偏角75°闸虹，軸向前角和徑向前角都為0°暴既，單刃辽察。實驗通過改變切削速度、進給速度磁饮、軸向和徑向切削深度來觀察對表面粗糙度的影響腰步。

　　實驗結(jié)果可以看出：隨著切削速度的提高，粗糙度呈減小趨勢减少。在速度達到1000mm/min時堆鸦，表面粗糙度達到最小值，完全達到磨削的效果填抬。在高速切削過程中哥纫，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痴奏。高的切削速度也不利于積屑瘤的形成，因此能獲得較好的表面質(zhì)量厌秒。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)的固有頻率读拆，減少了發(fā)生共振的可能性，有利于提高加工精度和表面質(zhì)量鸵闪。實驗中切削速度超過1000mm/min后檐晕，Ra又出現(xiàn)上升趨勢，主要是由于刀具磨削引起的蚌讼。

　　相對于切削速度辟灰，高速切削中進給速度、軸向切深篡石、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芥喇。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凰萨，應選擇較高的切削速度继控，較小的進給速度和切深更有利于提高表面粗糙度。

　　2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笤碍，盡量選用順銑加工况饥，在順銑時，刀具剛切入工件產(chǎn)生的切屑厚度為最大支赖，隨后逐漸減小荸冒。在逆銑時則剛好相反，所以逆銑中刀具與工件的摩擦更大访跪，在刀刃上產(chǎn)生的熱量要比在順銑時來的多扬饰，徑向力也大為增加，從而降低了刀具的壽命乳吉。

　　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这疟。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菱计。斜線進刀方式是逐漸加大軸向切深運動到設定的軸向切深值，銑削力是逐漸加大的虹婿，對刀具和主軸的沖擊較小壤生，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朝刊，螺旋向下切入工件耀里。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拾氓，而且沒有速度突變冯挎，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置提出了更高的要求咙鞍，在高速切削中由于切削速度和進給速度都很快房官，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续滋，從而給加工帶來沖擊翰守，破壞加工質(zhì)量，損傷刀具甚至設備疲酌，這種損害要比在普通切削時嚴重的多蜡峰。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朗恳，不能一味追求高速高效湿颅。

　　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渠余，這時高速運動帶來的慣性影響特別要注意斟策。在切削方向發(fā)生改變時，使得變化是逐漸而不是突發(fā)的采散。例如在切削模具型腔拐角處時庸磅，盡量采用圓弧過渡，使轉(zhuǎn)向變得平穩(wěn)蚌斑，同時如果能讓你給配合適當降低進給速度奋完，效果更好。這樣的設置可以減少對系統(tǒng)的沖擊慰适，避免過切造成刀具或工件的損壞淫兑。在型腔拐角傳統(tǒng)的加工方法中，一般是采用直線切削饺斧，接近到拐角處時二谤，運動速度減慢，同時完成進給換向读囤。在這期間刀具的運動是不連續(xù)继射，間歇的過程中會產(chǎn)生大量摩擦和熱量佣盒；把拐角設置成圓弧過渡后，數(shù)控機床的圓弧插補運動是連續(xù)過程顽聂，就不會產(chǎn)生刀具的間歇運動肥惭，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)量紊搪。

　　高速切削中還要保持刀具軌跡的平穩(wěn)蜜葱，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耀石，從而導致切削力變化牵囤，使加工變得不平穩(wěn)，由此使工件加工質(zhì)量下降≈臀埃現(xiàn)代很多CAM軟件都提供了優(yōu)化切削速度的功能揭鳞，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梆奈。

　　3結(jié)束語

　　采用高速切削于模具型腔加工汹桦，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)有很好的推廣前景鉴裹。在高速切削實際應用時，不同于傳統(tǒng)加工憾顿，要根據(jù)模具的具體要求和高速切削的特點窜抽，選擇合理切削參數(shù)，結(jié)合合適的加工工藝豺研，才能充分發(fā)揮出高速切削加工的優(yōu)勢髓无。

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