隨著時(shí)代發(fā)展消玄，效率成了效益的最根本因素跟伏。目前，采用高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為模具制造的最大趨勢(shì)翩瓜，高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國(guó)外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用受扳，可以明顯提高效率、提高模具精度奥溺、使用壽命長(zhǎng)辞色。

　　引言

　　我國(guó)制造業(yè)一定要實(shí)現(xiàn)從大國(guó)到強(qiáng)國(guó)，從低端到高端浮定，從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變相满，制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變一是要技術(shù)化，二是要技術(shù)升級(jí)桦卒。目前立美，采用高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為模具制造的最大趨勢(shì)，在國(guó)外一些模具生產(chǎn)廠家方灾，高速機(jī)床大面積取代電火花機(jī)床建蹄，高速切削大大提高了模具生產(chǎn)效率。機(jī)床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)企業(yè)播托，有的加工中心生產(chǎn)機(jī)床的60％以上賣給模具加工企業(yè)饿严。高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國(guó)外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用，可以明顯提高效率、提高模具精度缓墅、使用壽命長(zhǎng)凿食。

　　高速切削是一個(gè)相對(duì)概念，到目前為止世界各國(guó)對(duì)高速切削的速度范圍尚未作出明確的定義挑单，通常把切削速度比常規(guī)速度高5~10倍以上的切削稱為高速切削馒俊。

　　1.高速切削的四大特點(diǎn)

　　銑削加工是型腔模具加工的重要手段，而高速銑削具有工件溫度低唾莲、切削力小避揍、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量良好瘩此、加工效率高(為普通銑削加丁的5~10倍)及可加工硬材料(<60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)蔓嚷，因而在模具的加工中日益受到重視。高速銑削具有以下四大特點(diǎn)：

　　(1)高效 高速銑削的主軸轉(zhuǎn)速—般為15000~40000r/min椰陋，最高可達(dá)100000r／min嫌松。在切削鋼時(shí)，其切削線速度約為400m／min奕污，比傳統(tǒng)的銑削加工高5~10倍萎羔；在加工型腔模時(shí)，與傳統(tǒng)的加工方法相比(常規(guī)銑削碳默、電火花成型加工贾陷、拋光)其效率提高4~5倍；與完全采用EDM加工相比嘱根，其加工速度提高4—8倍髓废。例如，加工一個(gè)插座外殼的壓鑄模该抒，若采用常規(guī)銑削慌洪、電火花成型加工、拋光等工藝凑保，約需50~60h,而采用高速銑削加工約需14h冈爹，效率提高近4倍。

　　(2)高精度 高速銑削的一般加工精度為l0um欧引，有的甚至更高枪蜕，可分為三檔：普通級(jí)為5um，精密級(jí)從3~5um至1~1．5urn迈招，超精密級(jí)可達(dá)0.0lum农泊。

　　(3)高表面質(zhì)量 由于高速銑削的工件溫升小(約3℃)，故表面沒(méi)有變質(zhì)層及微裂紋缘赋，熱變形也小碰蚂。最好的表面粗糙度值為Ra≤lum惊派。

　　(4)可加工高硬材料 與常規(guī)銑削相比，能對(duì)經(jīng)淬火及回火后的模具鋼坯(硬度50~54HRC)進(jìn)行高速銑削溪毕，銑削的最高硬度可達(dá)60HRC胃琴。

　　2.高速切削工藝的優(yōu)點(diǎn)

　　高速銑削不僅僅是切削速度的提高廊擦，還需要在制造技術(shù)全面進(jìn)步和進(jìn)一步創(chuàng)新的基礎(chǔ)上穿汽，包括驅(qū)動(dòng)、刀具材料觉浦、涂層题束、測(cè)試、安全等技術(shù)的重大進(jìn)步院仿，才能達(dá)到的切削速度和進(jìn)給速度的成倍提高秸抚，才能使制造業(yè)整體切削加工效率有顯著的提高。

　　高速銑削工藝主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)縮短生產(chǎn)時(shí)間 切削速度和進(jìn)給速度的成倍提高歹垫，大大提高金屬切除量剥汤。空運(yùn)時(shí)間減少排惨，整體銑削加工效率有顯著的提高吭敢，加工時(shí)間明顯縮短。

　　(2)降低制造成本 與常規(guī)切削加工相比暮芭，明顯減少機(jī)加工工時(shí)及手工拋光時(shí)間鹿驼，即更快的生產(chǎn)力必然引起制造成本的下降。

　　(3)高速銑削吸收能量 因高速銑削熱大部分由切削帶走辕宏，大大減少了工件在加工過(guò)程中的發(fā)熱畜晰，使工件發(fā)熱少。

　　(4)改善工件的加工質(zhì)量 由于高速銑削減小切削力及減少振動(dòng)瑞筐，使工件的加工精度和切削表面的質(zhì)量大大提高凄鼻，減少人工后加工及輔助工時(shí)。

　　3.高速切削的關(guān)鍵技術(shù)

　　高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料聚假、機(jī)床設(shè)計(jì)制造技術(shù)唠陈、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)筹唠、高性能CNC控制系統(tǒng)户痒、高性能刀具系統(tǒng)、高性能刀具材料及設(shè)計(jì)傀蒲、制造技術(shù)赠槽、高效高精度測(cè)量測(cè)試技術(shù)、高速切削機(jī)理攒坊。

　　高速切削工藝等相關(guān)的硬件與軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上綜合而成的幢戳。因此莫诲，高速切削加工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

　　(1)高速切削機(jī)床 實(shí)現(xiàn)高速切削的最關(guān)鍵技術(shù)是研究開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的高速切削機(jī)床外抓。21世紀(jì)機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主流是開(kāi)發(fā)高速切削機(jī)床撇涡。國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑床，主轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可達(dá)40000-100000r／min蜓呀，快速進(jìn)給為50~120m／min糜曲，加速度為1g，換刀時(shí)間提高到1~2S避诽，普遍采用油／氣冷卻裝置龟虎。

　　(2)高速切削刀具由于高速切削采用非常高的切削速度，所以對(duì)刀具材料提出了更高的要求∩陈現(xiàn)在已發(fā)展的刀具材料主要有聚晶金剛石(PCD)鲤妥、立方復(fù)化硼(CBN)、陶瓷涂層刀具和金屬陶瓷(含氮Tic基硬質(zhì)合金)刀具等拱雏。今后棉安，刀具材料的發(fā)展方向應(yīng)該是朝具有高溫力學(xué)性能、高化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性及高抗熱振性的刀具材料方向發(fā)展铸抑。

　　此外贡耽，為了克服傳統(tǒng)加工中心使用的7：24實(shí)心錐柄、刀桿在高速轉(zhuǎn)速時(shí)的剛性不足的致命弱點(diǎn)羡滑，開(kāi)發(fā)了”雙定位刀桿”這種新結(jié)構(gòu)刀柄的定位方式菇爪，這種定位方式是靠1：10的錐部與主軸內(nèi)錐面定心，同時(shí)刀柄凸緣端面與主軸前端面緊貼柒昏，從而獲得高速轉(zhuǎn)速下的可靠聯(lián)接剛性凳宙。

　　(3)模具CAD／CAE／CAM集成化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化 高速切削的實(shí)現(xiàn)不僅要求有好的機(jī)床和刀具等硬件技術(shù)轻调，還必須有優(yōu)秀的CAD／CAE／CAM軟件與之相匹配尽诀。模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享皮匪，從而支持模具設(shè)計(jì)陆宝、制造、裝配涮观、檢驗(yàn)坑状、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的梳让。

　　目前却坦，系列化軟件有曲面／實(shí)體幾何造型、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)喻名、復(fù)雜形體CAM殃练、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)薇雳、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)形雜體在線測(cè)量系統(tǒng)等。

　　集成化程度較高的軟件有Pro／E扫皱、UG足绅、CATIA、CimatronE韩脑、Master氢妈、CAM等。CAM軟件都具有適合高速切削的編程模塊扰才。

　　面向制造允懂、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線和分型面衩匣，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件全部自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格粥航，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定琅捏、加工結(jié)果校驗(yàn)等。

　　隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)递雀、合作柄延、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化缀程、以及計(jì)算機(jī)軟件硬件技術(shù)的迅速發(fā)展搜吧、網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)顯得十分重要裤狱。據(jù)資料指出乒踢，美國(guó)在2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)／虛擬工程方案，將使汽車開(kāi)發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月殃秽。

　　4.高速切削的應(yīng)用效益

　　據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐證明捡霹，高速切削應(yīng)用于模具制造的效益是：

　　(1)高速粗加工和半精加工，提高加千效率數(shù)倍至幾十倍瞬拆，具體與被加工的材料有關(guān)卧袄；

　　(2)高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表面質(zhì)量高削父，形狀精度提高纸谤，比EDM加工提高效率50％，減少手工修磨朗夺；

　　(3)硬切削加工最后成型表面讲稀，提高表面質(zhì)量、形狀精度诡泌， (不僅是表面精糙度低碟狞，而表面光亮度高)啄枕，用于復(fù)雜表面的加工顯得更具優(yōu)勢(shì)；

　　(4)避免EDM加工產(chǎn)生的表面損傷族沃，提高模具壽命20％频祝。

　　5.結(jié)束語(yǔ)

　　由于市場(chǎng)進(jìn)入全球化以及競(jìng)爭(zhēng)的加劇，模具市場(chǎng)對(duì)第一種模具技術(shù)最重要脆淹，帶有先決性的要求是其快速性常空，即從設(shè)計(jì)到進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間盡可能的短，除了快速模具技術(shù)外盖溺，就是高速切削技術(shù)漓糙。當(dāng)前，這些技術(shù)還是跟不上現(xiàn)代模具的需求烘嘱。加快硬件及軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐昆禽，用高性能高品質(zhì)功能的硬件及軟件滿足高速切削機(jī)床配套的要求，已成為各企業(yè)共同的奮斗目標(biāo)蝇庭。因此醉鳖，需要各個(gè)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合哮内，加大投入剪炮，綜合利用各個(gè)方面力量推動(dòng)高速切削在模具制造中的應(yīng)用〈镏玻總之藤门，通過(guò)各方面的努力，在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下轿侍，使技術(shù)不斷進(jìn)步酒尝、像汽車、家電熔厌、機(jī)床一樣篇挡，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)不但要成為模具生產(chǎn)大國(guó)誉煎，而且要成為模具生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)报葬。

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