本文以問答的形式回答了在模具制造領(lǐng)域常見的一些問題。

　　（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嗦明。

　　A) 熱加工工具鋼，它能承受模鑄蚪燕、鍛造和擠壓時的相對高的溫度娶牌。

　　B) 冷加工工具鋼，它用于下料和剪切馆纳、冷成形诗良、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形鲁驶。

　　塑料-一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品鉴裹，例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝憾顿、腐蝕性氣體窜抽、酸、冷卻/加熱豺研、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕髓无。 在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼允逝。

　　模具尺寸 － 大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼沫十。 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(> 1 000 000次)的模具應(yīng)使用高硬度鋼宵绒，其硬度為48－65 HRC建淘。 中等長時間使用(100 000到1 000 000次)的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為30－45 HRC浴恐。 短時間使用(<100 000次)的模具應(yīng)使用軟鋼化团，其硬度為160－250 HB。

　　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翩赐。 當添加硫改善金屬切削性能時辐荷，表面質(zhì)量會因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆燎窘。

　∧∶觥（2）影響材料可切削性的首要因素是什么？

　　鋼的化學成分很重要褐健。 鋼的合金成分越高付鹿，就越難加工。 當碳含量增加時蚜迅，金屬切削性能就下降舵匾。

　　鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要。 不同的結(jié)構(gòu)包括： 鍛造的、鑄造的坐梯、擠壓的徽诲、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吵血。

　　硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素谎替。一般規(guī)律是鋼越硬，就越難加工蹋辅。 高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400 HB的材料阅权；高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層，可加工硬度最高為45 HRC的材料挥疲； 而對于硬度為65-70 HRC的材料啸需，則必須使用硬質(zhì)合金、陶瓷饼贰、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)跛拌。

　　非金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響。 例如Al2O3 (氧化鋁)铆性，它是純陶瓷，有很強的磨蝕性移蔼。

　　最后一個是殘余應(yīng)力跨溺，它能引起金屬切削性能問題。 常常推薦在粗加工后進行應(yīng)力釋放工序备饭。

　〕屯丁（3）模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成？

　　粗略地說幼健，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)濟生產(chǎn)的重要性兄存。

　　（4）鑄鐵的切削特性是什么卑雁？

　　一般來說募书，它是：

　　鑄鐵的硬度和強度越高，金屬切削性能越低测蹲，從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低莹捡。 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。 金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān)扣甲，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大篮赢。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性，而球墨鑄鐵相當不好琉挖。

　　加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為： 磨蝕启泣、粘結(jié)和擴散磨損。 磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生寥茫。 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)生遣蚀。 鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上，但這可用提高切削速度和溫度來克服坠敷。

　　在另一方面汹涯，擴散磨損與溫度有關(guān)，在高切削速度時產(chǎn)生数屁，特別是使用高強度鑄鐵牌號時片侧。 這些牌號有很高的抗變型能力，導(dǎo)致了高溫透格。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)微悬，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，以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量韭拙。

　　一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為： 高熱硬度和化學穩(wěn)定性沙诅，但也與工序、工件和切削條件有關(guān)祥扒；要求切削刃有韌性草仪、耐熱疲勞磨損和刃口強度。 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鼻蟆、工件破損振害、表面質(zhì)量差、過大的波紋度等匀油。 正常的后刀面磨損缘缚、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。

　〉醒痢（5）什么是模具制造中主要的桥滨、共同的加工工序？

　　切削過程至少應(yīng)分為3個工序類型：

　　粗加工弛车、半精加工和精加工齐媒，有時甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)。 殘余量銑削當然是在半精加工工序后為精加工而準備的纷跛。 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里初，這一點非常重要。 如果刀具路徑的方向和工作負載很少有快速的變化忽舟，刀具的壽命就可能延長双妨，并更加可預(yù)測。 如果可能叮阅，就應(yīng)在專用機床上進行精加工工序刁品。 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)量泣特。

　　（6）在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具凡宅？

　　粗加工工序： 圓刀片銑刀谆威、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。

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

　　精加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀拉盘。

　　殘余量銑削工序：圓刀片銑刀序敷、球頭立銑刀、直立銑刀当糯。

　　通過選擇專門的刀具尺寸赋昔、槽形和牌號組合，以及切削參數(shù)和合適的銑削策略捧练，來優(yōu)化切削工藝亮绢，這非常重要。

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

　》辍（7）在切削工藝中有沒有一個最重要的因素？

　　切削過程中一個最重要的目標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净响。 這就是說少欺，必須使用不同直徑的刀具(從大到小)，特別是在粗加工和半精加工工序中别惦。 任何時候主要的標準應(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夫椭。 當ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時掸掸，切削速度和進給率也可恒定地保持在較高水平上。 這樣蹭秋，切削刃上的機械作用和工作負載變化就小扰付，因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少，從而提高了刀具壽命仁讨。 如果后面的工序是一些半精加工工序羽莺，特別是所有精加工工序，就可進行無人加工或部分無人加工洞豁。 恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標準盐固。

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

　『蛘ァ（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？

　　如果使用方肩銑刀進行型腔的粗銑削，在半精加工中就要去除大量的臺階狀切削余量琅芍。 這將使切削力發(fā)生變化板蜻，使刀具彎曲。 其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量甸垄，從而影響模具的幾何精度捺盖。 如果使用刀尖強度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片)，就會產(chǎn)生不可預(yù)測的切削效應(yīng)疤嘴。 三角形或菱形刀片還會產(chǎn)生更大的徑向切削力融唬，并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟性較差的粗加工刀具妥触。

　　另一方面媳厕，圓刀片可在各種材料中和各個方向上進行銑削，如果使用它群镰，在相鄰刀路之間過渡較平滑睬魂，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镀赌。 這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進給率氯哮。

　　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)商佛。在切削的最大深度處喉钢，主偏角為45度，當沿帶外圓的直壁仿形切削時良姆，主偏角為90度肠虽。 這也說明了為什么圓刀片刀具的強度大——切削負載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀玛追，如CoroMill 200(見模具制造樣本C-1102:1)作為首選税课。 在5軸切削中，圓刀片非常適合痊剖，特別是它沒有任何限制韩玩。

　　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陆馁。 跳動量小的圓刀片與精磨的的找颓、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励砸。

　∮铩（9）什么是有效切削速度(ve)和為什么它對高生產(chǎn)率非常重要？

　　切削中招蓝，實際或有效直徑上的有效切削速度的基本計算總是非常重要猜摹。 由于臺面進給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速崇夫，如果未計算有效速度，臺面進給量就會計算錯誤灿磁。

　　如果在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值(Dc)缭涣，當切削深度淺時，有效或?qū)嶋H切削速度要比計算速度低得多嫁橱。如圓刀片CoroMill 200刀具(特別是在小直徑范圍)热阁、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390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)环起。由此荡明，計算得到的進給率也低得多，這嚴重降低了生產(chǎn)率娘扩。 更重要的是着茸，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍。

　　當進行3D切削時琐旁，切削時的直徑在變化涮阔，它與模具的幾何形狀有關(guān)。 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)域灰殴。 如果對每個區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)敬特，就可以達到良好的折中和結(jié)果。

　∥铡（10）對于成功的淬硬模具鋼銑削來說伟阔，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些？

　　使用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時掰伸，一個需遵守的主要因素是采用淺切削皱炉。 切削深度應(yīng)不超過0.2/0.2 mm(ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度)。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狮鸭。

　　選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要合搅。 當使用整體硬質(zhì)合金刀具時，采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要怕篷。 一條經(jīng)驗法則是倒灰，如果將刀具的直徑提高20%艳杯，例如從10 mm提高到12 mm憎唯，刀具的彎曲將減小50%。 也可以說统褂，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%筛粘，刀具的彎曲將減小50%。 大直徑和錐度的刀柄進一步提高了剛度稼掏。 當使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本 C-1102:1)時熊倡，如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造搅谆，抗彎剛性可以提高3－4倍。

　　當用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時讳帆，選擇專用槽形和牌號也非常重要阀温。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。

　≈煤荨（11）什么時候應(yīng)采用順銑啡笑，什么時候應(yīng)采用逆銑？

　　主要建議是： 盡可能多使用順銑黄鳍。

　　當切削刃剛進行切削時推姻，在順銑中，切屑厚度可達到其最大值框沟。 而在逆銑中藏古，為最小值。 一般來說忍燥，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短拧晕，這是因為在逆銑中產(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高。 在逆銑中當切屑厚度從零增加到最大時灾前，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強防症，因此會產(chǎn)生更多的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高哎甲，這對主軸軸承有不利影響蔫敲。

　　在順銑中，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力炭玫，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比奈嘿，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。 當然也有例外蕴莉。 當使用整體硬質(zhì)合金立銑刀(見模具樣本C- 1102:1中的刀具)進行側(cè)銑(精加工)時翰蛔，特別是在淬硬材料中，逆銑是首選仓突。 這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角痰汰。 不同軸向走刀之間如果有不重合的話，接刀痕也非常小绊削。 這主要是因為切削力的方向凑戏。 如果在切削中使用非常鋒利的切削刃，切削力便趨向?qū)⒌丁袄毕虿牧稀?可以使用逆銑的另一個例子是制棉，使用老式手動銑床進行銑削裆机，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诸晃，使銑削動作更平穩(wěn)狼憋。

　∠⑵堋（12）仿形銑削還是等高線切削？

　　在型腔銑削中奖瞳，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鹿蜀。 銑刀(例如球頭立銑刀，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)率服球，這是因為在較大的刀具直徑上耻姥，有更多的齒在切削。 如果機床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制有咨，等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率琐簇。 采用這種刀具路徑，工作負載和方向的變化也小座享。 在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中婉商，這特別重要。這是因為如果切削速度和進給量高的話渣叛，切削刃和切削過程便更容易受到工作負載和方向改變的不利影響丈秩，工作負載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化。 應(yīng)盡可能避免沿陡壁的仿形銑削淳衙。下仿形銑削時蘑秽，低切削速度下的切屑厚度大。 在球頭刀中央箫攀，還有刃口崩碎的危險肠牲。 如果控制差，或機床無預(yù)讀功能筷穿，就不能足夠快地減速厌棵，最容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險。 沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些牧赚，這是因為在有利的切屑速度下醇票，切屑厚度為其最大值。

　　為了得到最長的刀具壽命淆膏，在銑削過程中應(yīng)使切削刃盡可能長時間地保持連續(xù)切削速郑。 如果刀具進入和退出太頻繁，刀具壽命會明顯縮短肴士。 這會使切削刃上的熱應(yīng)力和熱疲勞加劇溃皮。 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。 仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合(之字形)态练，這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀蚣凰。 這種刀具路徑對模具質(zhì)量也有不好的影響手浙。 每次吃刀意味刀具彎曲聪僚，在表面上便有抬起的標記坦辟。 當?shù)毒咄顺鰰r，切削力和刀具的彎曲減小章办，在退出部分會有輕微的材料“過切削”锉走。

　　（13）為什么有的銑刀上必須有不同的齒距藕届？

　　銑刀是多切削刃刀具挪蹭，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)休偶。 材料梁厉、工件尺寸、總體穩(wěn)定性踏兜、懸伸尺寸词顾、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給量碱妆、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量肉盹，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到下一個切削刃上同一個點的距離疹尾。 銑刀分為疏纺榨、密和超密齒距銑刀，大部分可樂滿銑刀都有這3個選項宽酣，見模具制造樣本C-1102:1彰怒。密齒距是指有較多的齒和適當?shù)娜菪伎臻g，可以以高金屬去除率切削优麻。 一般用于鑄鐵和鋼的中等負載銑削划葫。 密齒距是通用銑刀的首選，推薦用于混合生產(chǎn)擒抠。

　　疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間扶眼。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)果影響很大瑰跳。 疏齒距是真正有效的問題解決方案忍坯，它是長懸伸銑削、低功率機床或其它必須減小切削力應(yīng)用的首選砰普。

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

　　當存在振動問題時巾乳，推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀您没。由于刀片少，振動加劇的可能性就小胆绊。 小的刀具直徑也可改善這種情況氨鹏。 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。

　⊙棺础（14）為了獲得最佳性能仆抵，銑刀應(yīng)怎樣定位？

　　切削長度會受到銑刀位置的影響种冬。 刀具壽命常常與切削刃必須承擔的切削長度有關(guān)肢础。 定位于工件中央的銑刀其切削長度短，如果使銑刀在任一方向偏離中心線黑声，切削的弧就長埂体。 要記住，切削力是如何作用的失能，必須達到一個折中洛续。 在刀具定位于工件的中央的情況下，當?shù)镀邢魅羞M入或退出切削時饵臀，徑向切削力的方向就隨之改變绞宿。 機床主軸的間隙也使振動加劇，導(dǎo)致刀片振動鹉灼。

　　通過使刀具偏離中央鞋伸，就會得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長敏困，克服所有可能的振動也就越重要艰欲。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享莽浴，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責破罐，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布橱鹏、編輯整理上傳膜蠢，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責莉兰。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻挑围、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知杉辙，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容模捂，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn奏瞬。