模具是制造業(yè)重要的基礎(chǔ)工藝裝備，支撐著制造工藝技術(shù)中無(wú)屑加工的“半壁江山”，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域削晦，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展和制造技術(shù)的進(jìn)步起著十分重要的作用。提高模具的開(kāi)發(fā)制造能力和技術(shù)水平武填，是發(fā)展制造業(yè)的前提條件挥昵∷舭ⅲ　

　　改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展和世界制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移锈锤，我國(guó)模具工業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展的機(jī)遇驯鳖，生產(chǎn)規(guī)模和制造技術(shù)都取得了令人矚目的成就：模具產(chǎn)值從1987年的30億元人民幣到2004年突破了530億元人民幣，在世界模具制造排行榜中位居第三久免，僅次于日本和美國(guó)浅辙；與此同時(shí)，模具制造技術(shù)也獲得了快速發(fā)展阎姥，五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床及高速數(shù)控系統(tǒng)记舆、高速切削、CAD/CAM/CAE系統(tǒng)呼巴、快速原形制造等一系列先進(jìn)制造技術(shù)開(kāi)始得到應(yīng)用泽腮。然而，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步伊磺，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的造型提出了多樣化、個(gè)性化和外表新穎化的需求删咱，使產(chǎn)品的生命周期縮短屑埋、更新速度加快。這種趨勢(shì)一方面要求制造業(yè)的生產(chǎn)方式必須更加柔性化凭坪，另一方面則對(duì)與生產(chǎn)配套的模具制造提出了縮短開(kāi)發(fā)周期肤俱、提高加工效率的要求。

　　切削加工作為機(jī)械制造的主要基礎(chǔ)工藝连谁，也是模具制造的主要工藝绸搞。模具以及EDM電極的加工都離不開(kāi)切削技術(shù)和刀具。但在傳統(tǒng)的模具制造工藝中醋皂，切削加工主要應(yīng)用于模具的預(yù)加工亭结。隨著模具工業(yè)的崛起和切削技術(shù)的進(jìn)步，模具切削加工的比例在迅速增加辖芍，應(yīng)用范圍已由預(yù)加工擴(kuò)展至半精加工和精加工臀嘱，并大量用于加工表面積較大、由光滑曲面組成廓形的敞開(kāi)式模腔和相應(yīng)的沖模所硅，以及對(duì)電極廓形的銑削加工嘴父，從而使模具工業(yè)的發(fā)展及模具制造技術(shù)的進(jìn)步與切削技術(shù)的聯(lián)系更為密切。

　　出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代并不斷發(fā)展完善的高速切削新技術(shù)营稼，由于切削速度比常規(guī)切削提高了5～10倍企悦，在提高切削效率和加工質(zhì)量方面具有顯著優(yōu)越性，因此迅速在航空航天宏赘、汽車绒北、模具等工業(yè)部門得到應(yīng)用黎侈，并推動(dòng)了模具高速銑削、淬硬模具硬切削等新工藝的開(kāi)發(fā)镇饮。模具的切削加工通常包括粗加工蜓竹、半精加工、精加工及手工拋光储藐，其中手工拋光要占去模具制造周期約1/3的時(shí)間俱济，且勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定钙勃。因此蛛碌，利用高速切削的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以高的切削速度和進(jìn)給速度辖源、較小的走刀步距和切深蔚携、較薄的切屑厚度進(jìn)行切削加工，可以獲得良好的加工精度和表面質(zhì)量克饶，減少模具拋光工作量60%~100%那辰，大幅度縮短模具開(kāi)發(fā)周期。

　　高速切削作為先進(jìn)切削技術(shù)的主要標(biāo)志玲侧，其范圍可延伸至高效切削绑燃、硬切削等加工方式，并也在模具加工中得到應(yīng)用符破，已成為模具高速切削技術(shù)的組成部分出毁。模具的粗加工需要以高的金屬切除率快速切除大量金屬余量，采用準(zhǔn)高速的切削速度和進(jìn)給速度以及較大的吃刀深度進(jìn)行高效切削瞭阔，對(duì)提高模具的加工效率十分有效管剂，由于它對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的要求較低，更易于在現(xiàn)有裝備條件下實(shí)現(xiàn)撵靴。

　　過(guò)去崇槽，淬硬模具的傳統(tǒng)加工方式主要局限于電加工(EDM)工藝。現(xiàn)在招砌，利用高速切削的優(yōu)質(zhì)技術(shù)資源惶政，可實(shí)現(xiàn)對(duì)淬硬模具的切削加工，加工硬度可達(dá)60HRC左右(甚至可達(dá)70HRC)矮男，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.6μm以下移必；與電加工相比，模具硬切削新工藝的加工時(shí)間一般可縮短75%毡鉴，加工費(fèi)用可節(jié)省50%崔泵，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外猪瞬，有的小型模具可直接采用預(yù)淬硬毛坯通過(guò)一次裝夾切削加工而成憎瘸，省去了準(zhǔn)備電極和相對(duì)低效的電火花加工入篮，生產(chǎn)效率可提高30%～50%，并可減少手工拋光工作量甚至省去該工序幌甘，模具制造周期可縮短40%潮售。例如，制造材質(zhì)為56NiCrMoV7的連桿鍛壓模具锅风，傳統(tǒng)的工藝流程是粗銑→淬火→制造電極→電加工→拋光酥诽。采用硬銑工藝后，將工件淬火至47HRC皱埠，然后在一次裝夾下完成粗銑和精銑肮帐，直接加工出成品，加工表面粗糙度優(yōu)于Ra0.8μm番搅。

　　如今代徒，高速銑削和硬切削已成為相當(dāng)成熟的實(shí)用加工技術(shù)，并有大量成功的應(yīng)用實(shí)例瘸拳。積極采用高速銑削技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外模具制造商的技術(shù)改進(jìn)方向昔黍。

　　由于高速切削會(huì)加速刀具的磨損，因此需要好的刀具材料和涂層眠乏。切削技術(shù)在刀具材料和涂層技術(shù)領(lǐng)域所取得的進(jìn)步為高速切削和硬切削的應(yīng)用提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)伴糟。近年來(lái)，刀具材料和涂層技術(shù)得到了快速發(fā)展炮罩，各種刀具材料的性能有了很大改善和提高棺距，新型刀具涂層層出不窮余二，從而全面提升了各種切削加工的生產(chǎn)效率圃匙，也為加工各種常用模具材料如合金模具鋼、耐熱合金秕肌、鑄鐵炎蹬、鋁、銅及石墨等提供了多種選擇好唯。其中竭沫，特別需要強(qiáng)調(diào)兩種刀具材料的進(jìn)展，即超硬刀具材料PCD骑篙、CBN和超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料蜕提。

　　PCD和CBN具有很好的耐磨性，近年來(lái)靶端，通過(guò)對(duì)制造工藝谎势、配方成分、組織粒度等因素的控制和調(diào)整杨名，韌性也得到顯著改善脏榆，刀具品種增多猖毫，應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。PCD在航空航天须喂、汽車吁断、模具等行業(yè)對(duì)鋁合金、復(fù)合材料坞生、石墨電極等材料進(jìn)行高速仔役、高效切削加工有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。用PCD銑刀加工石墨電極時(shí)马前，刀具壽命是硬質(zhì)合金刀具的10倍痪猛，可減少5～7次換刀，加工時(shí)間只有目前的1/3～1/4居截。CBN刀具在鑄鐵高速切削算换、硬切削新工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中也發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能。新型CBN刀具是高效加工淬硬模具六呼、鑄鐵模具和大型模具成形表面精加工的理想刀具客惨，可一次走刀加工出整個(gè)表面，避免了中間接刀留下的刀痕刨税。

　　超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金的出現(xiàn)使硬質(zhì)合金的韌性顯著提高践赁，以至于可以取代高速鋼用于制造鉆頭、立銑刀等通用標(biāo)準(zhǔn)刀具或模具刀具筏所。用超細(xì)顆粒材料制作的整體硬質(zhì)合金鉆頭胧扇、立銑刀、絲錐等可比同類高速鋼刀具的切削速度提高幾倍蜀悯。其中牢贸，整體硬質(zhì)合金立銑刀(尤其是球頭立銑刀)已在模具工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。刀具經(jīng)涂層處理后镐捧，可以達(dá)到很高的切削速度潜索，如法國(guó)Fraisa公司的立銑刀加工硬度52～56HRC的淬硬鋼時(shí)，切削速度可達(dá)300m/min懂酱，進(jìn)給速度為1000～4000mm/min竹习。今后，各類整體硬質(zhì)合金立銑刀將成為模具加工的主力刀具列牺。目前整陌，株洲鉆石切削刀具股份有限公司、上海工具廠有限公司瞎领、金鷺特種合金有限公司等國(guó)內(nèi)工具廠已經(jīng)可以批量生產(chǎn)和供應(yīng)各種規(guī)格的整體硬質(zhì)合金立銑刀泌辫。

　　涂層技術(shù)是提高刀具切削性能最有效的手段。近年來(lái)默刚，刀具涂層技術(shù)突飛猛進(jìn)甥郑，為高速切削技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起到了重要的支撐作用逃魄。在CVD涂層領(lǐng)域，以中溫CVD的TiCN與高溫CVD的厚膜Al2O3構(gòu)成的復(fù)合涂層顯著改善了涂層刀片的耐磨性和抗裂紋擴(kuò)展能力澜搅，從而全面提高了車窄兜、銑、鉆削可轉(zhuǎn)位刀具的切削性能屋犯。PVD涂層的發(fā)展尤為引人注目恤兴。從最初的TiN、TiCN發(fā)展到耐磨性更好的TiAlN系列涂層滑期，進(jìn)而又出現(xiàn)了AlCrN闽但、TiSiN、Al2O3等新型耐磨涂層账阳。與此同時(shí)阁喉，梯度涂層、納米涂層等新的涂層結(jié)構(gòu)使涂層性能得到優(yōu)化狡氏，顯微硬度達(dá)到4500Hv噪设，開(kāi)始氧化溫度達(dá)到1100℃，與基體的結(jié)合強(qiáng)度更好伍毙，刀具壽命大幅度提高乔墙；MoS2、DLC丐重、WC/C等潤(rùn)滑涂層在減小刀具摩擦腔召、降低刀具溫度、有利切屑排除等方面起到了重要作用扮惦，顯著提高了刀具的切削性能臀蛛。當(dāng)前，高速切削和硬切削工藝在模具工業(yè)的應(yīng)用與涂層技術(shù)密切相關(guān)径缅，如TiAlN掺栅、金剛石薄膜涂層分別用于加工淬硬模具和石墨電極烙肺，取得了顯著效果纳猪。

　　高速、高效切削技術(shù)的應(yīng)用與刀具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新密不可分桃笙。為此氏堤，刀具制造商針對(duì)模具加工批量小、材料硬度高搏明、加工難度大鼠锈、形狀復(fù)雜、金屬切除量大等特點(diǎn)星著，開(kāi)發(fā)了各種新型高效刀具购笆，在刀具行業(yè)的產(chǎn)品門類中形成了“模具刀具”系列產(chǎn)品坐署，并成為發(fā)展最快的產(chǎn)品門類，如近年來(lái)針對(duì)模具行業(yè)推出了插銑刀挥挚、多功能銑刀玻岳、大進(jìn)給銑刀、牛角銑刀等各種新產(chǎn)品卜伟，這些刀具有的創(chuàng)新了模具加工工藝(如高效去除余量的插銑新工藝)别孵；有的已成為模具高速、高效切削的主力刀具米原，如球頭銑刀葛窜、多功能銑刀、大進(jìn)給銑刀(每齒進(jìn)給量可達(dá)3.5mm虹悄，是普通刀具的10倍)等等珊侍。

　　為了使高速切削技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，還需要研究開(kāi)發(fā)和合理應(yīng)用相關(guān)的配套技術(shù)场魏，如刀具與機(jī)床主軸連接技術(shù)晒淮、刀具動(dòng)平衡技術(shù)、刀具裝夾技術(shù)等姓迅。

　　高速切削主要應(yīng)用于回轉(zhuǎn)刀具敲霍，要求機(jī)床主軸有較高的轉(zhuǎn)速。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超過(guò)10000r/min時(shí)丁存，7∶24主軸錐孔的大端會(huì)擴(kuò)大肩杈，使刀具發(fā)生軸向竄動(dòng)，造成主軸抱死錐柄的后果解寝，因此傳統(tǒng)的7∶24錐柄連接已不能適應(yīng)高速切削的要求扩然。

　　對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的刀具和主軸，當(dāng)?shù)毒叽嬖诓黄胶饬繒r(shí)聋伦，可引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)夫偶，影響加工質(zhì)量和刀具壽命，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力觉增，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)某一臨界值時(shí)兵拢，可能發(fā)生刀片甩飛甚至刀體破碎，造成嚴(yán)重的人身逾礁、設(shè)備安全事故说铃。為此，開(kāi)發(fā)了刀具動(dòng)平衡技術(shù)和旋轉(zhuǎn)刀具安全技術(shù)栗柴，要求用于高速切削的刀具必須預(yù)先經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡碟荐，通常要求達(dá)到G2.5～6.3平衡質(zhì)量等級(jí)；同時(shí)還要求刀具的安全性能應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)認(rèn)證。

　　為了發(fā)揮整體硬質(zhì)合金刀具的切削性能未蚕，要求刀具有更高的裝夾精度和剛性朗恤，為此開(kāi)發(fā)了熱裝夾頭、液壓夾頭辛啰、變形夾頭等新型刀具夾頭捍椎。熱裝夾頭由于結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小赂燎、懸伸長(zhǎng)度大等特點(diǎn)飞熙，非常適合應(yīng)用于模具加工。

　　如今向膏，切削加工技術(shù)正以前所未有的速度快速發(fā)展豪纸。我國(guó)工具工業(yè)通過(guò)技術(shù)改造、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整逞迟、轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)理念以及合資岩喷、收購(gòu)等途徑，正在不斷提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力和用戶服務(wù)能力监憎。與此同時(shí)纱意，國(guó)外的工具制造商也加快了在中國(guó)設(shè)廠布點(diǎn)、進(jìn)行本地化生產(chǎn)的步伐鲸阔，這對(duì)于提高我國(guó)切削加工技術(shù)水平和服務(wù)能力將帶來(lái)積極影響偷霉。我國(guó)廣大刀具用戶應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，更加重視切削技術(shù)和刀具應(yīng)用褐筛，充分利用現(xiàn)代切削技術(shù)的最新成果类少，提高加工效率，降低制造成本渔扎。模具工業(yè)是切削刀具的主要用戶行業(yè)硫狞，也是刀具新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)服務(wù)的主要對(duì)象之一，大力促進(jìn)以高速晃痴、高效切削為代表的先進(jìn)切削技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用残吩，將對(duì)我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)倘核，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享泣侮，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議锥桐。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布菲贝、編輯整理上傳差炮，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)鳄砸，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片惧圆、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題往茄，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容瘦镶，以保證您的權(quán)益乘占！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。