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楔撩。

　　A) 熱加工工具鋼，它能承受模鑄最阿、鍛造和擠壓時的相對高的溫度掀塞。

　　B) 冷加工工具鋼，它用于下料和剪切貌砖、冷成形喂很、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形皆刺。

　　塑料-一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品少辣，例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝羡蛾、腐蝕性氣體漓帅、酸、冷卻/加熱痴怨、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕忙干。 在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。

　　模具尺寸 － 大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼捐迫。 整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具乾翔。

　　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，其硬度為48－65 HRC施戴。 中等長時間使用（100 000到1 000 000次）的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼反浓，其硬度為30－45 HRC。 短時間使用（<100 000次）的模具應(yīng)使用軟鋼赞哗，其硬度為160－250 HB峡哥。

　　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。 當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時作两，表面質(zhì)量會因此下降学咸。 硫含量高的鋼也變得更脆。

　　2) 影響材料可切削性的首要因素是什么袒覆？

　　鋼的化學(xué)成分很重要骤顿。 鋼的合金成分越高，就越難加工鱼虽。 當(dāng)碳含量增加時海黍，金屬切削性能就下降。

　　鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要付准。 不同的結(jié)構(gòu)包括： 鍛造的闲挚、鑄造的、擠壓的佩艇、軋制的和已切削加工過的年粟。 鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。

　　硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素送丰。 一般規(guī)律是鋼越硬缔俄，就越難加工。 高速鋼（HSS）可用于加工硬度最高為330-400 HB的材料器躏；高速鋼+鈦化氮（TiN）涂層俐载，可加工硬度最高為45 HRC的材料； 而對于硬度為65-70 HRC的材料登失，則必須使用硬質(zhì)合金遏佣、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼（CBN）揽浙。金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響状婶。 例如Al2O3 （氧化鋁），它是純陶瓷捏萍，有很強的磨蝕性太抓。最后一個是殘余應(yīng)力，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)力釋放工序走敌。

　　3) 模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成碴倾？

　　粗略地說，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)的重要性蛙饮。

　　4) 鑄鐵的切削特性是什么即粗？

　　一般來說，它是：

　　鑄鐵的硬度和強度越高迁搜，金屬切削性能越低枯悲，從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低。 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宣葡。 金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān)埂伺，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性椰墩，而球墨鑄鐵相當(dāng)不好夭掸。

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

　　在另一方面您市，擴散磨損與溫度有關(guān)觉痛，在高切削速度時產(chǎn)生，特別是使用高強度鑄鐵牌號時茵休。 這些牌號有很高的抗變型能力秧饮，導(dǎo)致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)泽篮，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)量柑船。

　　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(xué)穩(wěn)定性帽撑，但也與工序、工件和切削條件有關(guān)鞍时；要求切削刃有韌性亏拉、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逆巍、工件破損及塘、表面質(zhì)量差、過大的波紋度等。 正常的后刀面磨損坊蜂、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的港苗。

　　5) 什么是模具制造中主要的、共同的加工工序卢俯？

　　切削過程至少應(yīng)分為3個工序類型：粗加工陌贪、半精加工和精加工，有時甚至還有超精加工（大部分是高速切削應(yīng)用）氢熏。 殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的想触。 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，這一點非常重要仲蔼。 如果刀具路徑的方向和工作負載很少有快速的變化晾充，刀具的壽命就可能延長，并更加可預(yù)測些搅。 如果可能崭湾，就應(yīng)在專用機床上進行精加工工序。 這會在更短的調(diào)試和裝配時間內(nèi)提?模具的幾何精度和質(zhì)量雪怠。

　　6) 在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具柿菩？

　　粗加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀雨涛。

　　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）枢舶，球頭立銑刀。

　　精加工工序： 圓刀片銑刀替久、球頭立銑刀凉泄。

　　殘余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀蚯根、直立銑刀后众。

　　通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號組合颅拦，以及切削參數(shù)和合適的銑削策略蒂誉，來優(yōu)化切削工藝，這非常重要距帅。

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

　　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(biāo)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碌秸。 這就是說绍移，必須使用不同直徑的刀具（從大到小）尖蚪，特別是在粗加工和半精加工工序中啤盯。 任何時候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個工序中與模具的最終形狀盡可能地相近讯翎。

　　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。 當(dāng)ap/ae（軸向切削深度/徑向切削深度）不變時抬而，切削速度和進給率也可恒定地保持在較高水平上最勤。 這樣，切削刃上的機械作用和工作負載變化就小仁灶，因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少挥肤，從而提高了刀具壽命。 如果后面的工序是一些半精加工工序豪杉，特別是所有精加工工序理秃，就可進行無人加工或部分無人加工。 恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)豆玖。

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

　　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沙峻？

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

　　另一方面季惩，圓刀片可在各種材料中和各個方向上進行銑削录粱，如果使用它，在相鄰刀路之間過渡較平滑画拾，也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量啥繁。 圓刀片的特性之一是他們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的。 這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進給率摊矮。 圓刀片的主偏角從幾乎為零（非常淺的切削）改變到90度何屏，切削作用非常平穩(wěn)。 在切削的最大深度處窃等，主偏角為45度，當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時哈痘，主偏角為90度淀准。 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售荆。 粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀，如CoroMill 200作為首選烁讨。 在5軸切削中俭柒，圓刀片非常適合，特別是它沒有任何限制么养。

　　通過使用良好的編程帅维，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動量小的圓刀片與精磨的的协固、正前角和輕切削槽形相結(jié)合溢傅，也可以用于半精加工和一些精加工工序。

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

　　切削中炸客，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。 由于臺面進給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速戈钢，如果未計算有效速度痹仙，臺面進給量就會計算錯誤。

　　如果在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值（Dc）殉了，當(dāng)切削深度淺時开仰，有效或?qū)嶋H切削速度要比計算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具（特別是在小直徑范圍）薪铜、球頭立銑刀众弓、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）。由此痕囱，計算得到的進給率也低得多田轧，這嚴重降低了生產(chǎn)率。 更重要的是鞍恢，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍傻粘。

　　當(dāng)進行3D切削時，切削時的直徑在變化溶隅，它與模具的幾何形狀有關(guān)迹遏。 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。 如果對每個區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)龄冀，就可以達到良好的折中和結(jié)果懒俊。

　　10) 對于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些圆如？

　　使用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時钮瘪，一個需遵守的主要因素是采用淺切削。 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）游颅。這是為了避免刀柄/??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湿铃。

　　選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要占犹。 當(dāng)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）的刀具非常重要碉办。 一條經(jīng)驗法則是理币，如果將刀具的直徑提高20％，例如從10 mm提高到12 mm虐干，刀具的彎曲將減小50％聋亡。 也可以說，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20％际乘，刀具的彎曲將減小50％坡倔。 大直徑和錐度的刀柄進一步提高了剛度。 當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀（見模具制造樣本 C-1102:1）時蚓庭，如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造致讥，抗彎剛性可以提高3－4倍。

　　當(dāng)用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時器赞，選擇專用槽形和牌號也非常重要垢袱。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。

　　11) 什么時候應(yīng)采用順銑港柜，什么時候應(yīng)采用逆銑请契？

　　主要建議是： 盡可能多使用順銑。

　　當(dāng)切削刃剛進行切削時夏醉，在順銑中爽锥，切屑厚度可達到其最大值。 而在逆銑中畔柔，為最小值匙杏。 一般來說，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短布橄，這是因為在逆銑中產(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高充陷。 在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到最大時，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強荠涂，因此會產(chǎn)生更多的熱量徊儿。 逆銑中徑向力也明顯高，這對主軸軸承有不利影響裙靶。

　　在順銑中泼剩，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比犹喜，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瓜释。 當(dāng)然也有例外。 當(dāng)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，特別是在淬硬材料中险锻，逆銑是首選消院。 這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。 不同軸向走刀之間如果有不重合的話搬设，接刀痕也非常小。 這主要是因為切削力的方向撕捍。 如果在切削中使用非常鋒利的切削刃拿穴，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，使用老式手動銑床進行銑削忧风，老式銑床的絲杠有較大的間隙默色。 逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力，使銑削動作更平穩(wěn)狮腿。

　　12) 仿形銑削還是等高線切削腿宰？

　　在型腔銑削中，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缘厢。 銑刀（例如球頭立銑刀吃度，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，這是因為在較大的刀具直徑上贴硫，有更多的齒在切削椿每。 如果機床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制，等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率英遭。 采用這種刀具路徑砂腰，工作負載和方向的變化也小。 在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中蔑氛，這特別重要潘娄。這是因為如果切削速度和進給量高的話，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汇割，工作負載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化持拐。 應(yīng)盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。 下仿形銑削時臣搏，低切削速度下的切屑厚度大禽制。 在球頭刀中央，還有刃口崩碎的危險陨否。 如果控制差膜却，或機床無預(yù)讀功能，就不能足夠快地減速殃通，最容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險攘默。 沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些，這是因為在有利的切屑速度下昔搂，切屑厚度為其最大值玲销。

　　為了得到最長的刀具壽命输拇，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。 如果刀具進入和退出太頻繁贤斜，刀具壽命會明顯縮短策吠。 這會使切削刃上的熱應(yīng)力和熱疲勞加劇。 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)合金刀具更有利瘩绒。 仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合（之字形）猴抹，這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀。 這種刀具路徑對模具質(zhì)量也有不好的影響锁荔。 每次吃刀意味刀具彎曲蟀给，在表面上便有抬起的標(biāo)記。 當(dāng)?shù)毒咄顺鰰r阳堕，切削力和刀具的彎曲減小跋理，在退出部分會有輕微的材料“過切削”。

　　13) 為什么有的銑刀上必須有不同的齒距恬总？

　　銑刀是多切削刃刀具前普，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)腔益。 材料草教、工件尺寸、總體穩(wěn)定性舰打、懸伸尺寸经禽、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凫荡、至少同時有兩個齒在切削以及刀具的切屑容量可剪，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功抠。 銑刀分為疏登翩、密和超密齒距銑刀，大部分可樂滿銑刀都有這3個選項耘昙，見模具制造樣本C-1102:1沈路。密齒距是指有較多的齒和適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g，可以以高金屬去除率切削谓墨。 一般用于鑄鐵和鋼的中等負載銑削加六。 密齒距是通用銑刀的首選，推薦用于混合生產(chǎn)怒见。

　　疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間俗慈。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。 疏齒距是真正有效的問題解決方案闺阱，它是長懸伸銑削炮车、低功率機床或其它必須減小切削力應(yīng)用的首選。

　　超密齒距刀具的容屑空間非常小酣溃，可以使用較高的工作臺進給瘦穆。 這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削赊豌，例如側(cè)銑难审。 它們也適合于必須保持低切削速度的應(yīng)用。 銑刀還可以有均勻的或不等的齒距亿絮。 后者是指刀具上齒的間隔不相等，這也是解決振動問題的有效方法麸拄。

　　當(dāng)存在振動問題時派昧，推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少颤皆，振動加劇的可能性就小酬苇。 小的刀具直徑也可改善這種情況。 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给番。

　　14) 為了獲得最佳性能蚤件，銑刀應(yīng)怎樣定位？

　　切削長度會受到銑刀位置的影響狞绰。 刀具壽命常常與切削刃必須承擔(dān)的切削長度有關(guān)完株。 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峦夺，切削的弧就長颁殃。 要記住，切削力是如何作用的拄屈，必須達到一個折中显钙。 在刀具定位于工件的中央的情況下，當(dāng)?shù)镀邢魅羞M入或退出切削時斋值，徑向切削力的方向就隨之改變绑雄。 機床主軸的間隙也使振動加劇，導(dǎo)致刀片振動奥邮。

　　通過使刀具偏離中央万牺，就會得到恒定的和有利的切削力方向。 懸伸越長漠烧，克服所有可能的振動也就越重要杏愤。

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