【編者按】目前國內(nèi)模具型腔一般都釆用電火花加工成型弥容，電加工模具的質(zhì)量和的背景下橙弱，已經(jīng)遠遠不能滿足要求具伍。高速加工技術(shù)的出現(xiàn)使模具制造技術(shù)登上了一個新臺階藕筋，本文在介紹高速加工技術(shù)在模具制造中的優(yōu)越性的基礎(chǔ)上键腹，對采用的面向高速加工的加工機床特點和NCP系統(tǒng)工藝措施展開討論，希望對行業(yè)發(fā)展有所幫助蒂抒。

    　一溪客、模具高速加工的優(yōu)越性

   　 與常規(guī)切削加工相比，高速加工不論在速度還是質(zhì)量上都具有不可比擬的優(yōu)勢先兆，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

   　 （1）由于采用高的切削速度和高的進給速度肢箕，這就使得單位時間內(nèi)處理的金屬材料增多，大大提高了生產(chǎn)效率爵例。此外牲支，“一次過”技術(shù)真正實現(xiàn)了模具加工過程的精簡化，用高速加工中心或高速銑床加工模具豌淹，可以一次作業(yè)完成型腔的粗哪趟、精加工和模具零件其它部位的機械加工，這就有效的減少了反復(fù)作業(yè)的時間女饺，比傳統(tǒng)的方法效率提高了好幾倍纹怨。而且，高速加工過程不需要傳統(tǒng)機床中的電極儒恋，也不需要后續(xù)的手工研磨與拋光程序善绎，因此，使得模具的生產(chǎn)和開發(fā)效率都大大提高诫尽。

    ≠鹘础（2）在高速加工作業(yè)中，要達到提高零件表面質(zhì)量的目的只需要采用較少的步距牧嫉。高速生產(chǎn)過程中剂跟，高速切削以高于常規(guī)切速10倍左右的切削速度對零件進行高速加工，這就減少了表面粗糙化現(xiàn)象酣藻，一般來說多余的毛坯材料再被切割下來的瞬間就被帶離工件曹洽，不會影響后續(xù)的處理，所以，通過高速加工技術(shù)生產(chǎn)出來的零件殘余很少送淆。

    ∷安（3）在傳統(tǒng)的切削作業(yè)中，由于作業(yè)時間長偷崩，工件內(nèi)的熱量散發(fā)不出去辟拷，從而導(dǎo)致材料質(zhì)地變軟變形，而由于高速加工時切削力大大降低欣挠、大部分切削熱都隨著切屑散發(fā)卒亩，所以因熱量導(dǎo)致工件變形的情況很少發(fā)生。

   　 （4）高速加工技術(shù)的主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定怕枣，切削過程中產(chǎn)生的95%以上的熱量都被切屑迅速帶走答艘。機床主軸以10000—80000r/min的高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，激振頻率和“機床—刀具—工件”系統(tǒng)的固有頻率范圍相差很大锉辫，減小了共振作用造成的不穩(wěn)定息体，使零件的整個加工過程平穩(wěn)無沖擊。所以瑰兄，加工出來的部件不會出現(xiàn)劃痕狗悔，凹凸等外觀缺陷，表現(xiàn)出精度高锤距，表面質(zhì)量好的特點巡软。使得零部件僅僅經(jīng)過高速銑削的型腔處理，能達到磨削的水平脸夜，省去了很多傳統(tǒng)中的精加工過程菌劲。

    　（5）在高速加工時子姜，作業(yè)的切削溫度較低祟绊，單位切削力較小，這就提高了切削工具的使用壽命和耐久度哥捕。

    ∧脸椤（6）能夠加工形狀復(fù)雜的硬質(zhì)零件和薄壁零件。在高速加工機床作業(yè)時遥赚，切削力很小扬舒，主要依靠高速轉(zhuǎn)動的阻抗力來實現(xiàn)零件的加工，這就使得加工過程簡單許多凫佛。例如：在采用高速切削對淬火鋼進行加工時讲坎，雖然淬火鋼的硬度在60HRC以上，但是在采用高速加工技術(shù)時愧薛，不需要采用軟化作用的切削液就能輕松完成晨炕，另外衫画，由于在高速加工中，橫向切削力很小府瞄，所以在復(fù)雜模具型腔中一些細筋和薄壁進行加工時方便了很多楚餐，薄壁類部件的厚度最小可以在1mm以下斤卒。

    　  二蹂孽、高速加工機床要滿足的要求

    　（1）因為高速轉(zhuǎn)動過程中能夠產(chǎn)生高溫和壓力囚誓，所以高速加工機床的主軸部件的材料要求很苛刻酸穗，要采用耐高溫、能承受大負荷的軸承启孔，而且主軸在熱穩(wěn)定性和剛性上要表現(xiàn)良好方蜡，離心力承載能力也要過關(guān)，軸承中要裝有檢測過熱和自動冷卻的裝置键羡。

    ∶（2）高速加工機床一般采用直線電機進行驅(qū)動，這樣能夠使進給系統(tǒng)的速度達到最佳慰奉，同時加速度的上升也更快销泽。

    　（3）高性能的數(shù)控系統(tǒng)一臺高速加工機床的核心证森。通過高速的運算與任務(wù)分配辰令，能夠有效解決運算速度低和伺服滯后，實現(xiàn)高速加工機床全公差控制节值、自動高速度運算的特性徙硅。

    　（4）通過相應(yīng)的優(yōu)化和改進搞疗，高速機床的結(jié)構(gòu)都較輕嗓蘑，這樣以方便便于操作，另一方面可以使結(jié)構(gòu)獲得較高的加速度匿乃。

    ∑晖（5）高速加工機床對刀具有嚴格的要求，從材料的選擇上和力學(xué)結(jié)構(gòu)的控制上要使其具有動態(tài)和靜態(tài)雙重環(huán)境下的剛性扳埂，在高速加工中普遍使用的HSK刀具一般用小錐度來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大錐度刀具业簿，這樣減少了刀具的損耗，將模具的精細程度提升了好幾倍阳懂。

    ∶酚取（6）高速加工要配有預(yù)覽功能。一般在高速加工過程中岩调，都要求其讀取的加工代碼需要有一定量的超前巷燥，這點的實現(xiàn)可以為作業(yè)提供另一種保障触擎，一方面對刀具的進給速度進行控制；另一方面對發(fā)現(xiàn)的不合理軌跡進行修飾和改進的闹。

   　 三博旬、高速加工中ＮＣＰ系統(tǒng)性能和要求

    　NCP系統(tǒng)是高速加工系統(tǒng)的核心，為了適應(yīng)高速加工中數(shù)據(jù)量大翼养，處理需求快的特點剪妥，高速加工系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要具有較高的性能，具體來說缘嗦，需要滿足以下幾點：

    ∮印（1）NCP系統(tǒng)需要具備較快的計算編程速度。在高速加工中烦草，因為對部件的精細程度要求比較嚴格刮锹，因此一般都采用非常小的進給量和切削深度，這就使得編程過程中的計算量要遠遠的大于傳統(tǒng)中的量幽摔。另外高速加工工藝一般都要求在幾種不同的方案中選出最佳方案惯狠，所以就需要進行進行幾種方案的對比，這就要求數(shù)控系統(tǒng)具有很高的運算速度刮便。

    】詹隆（2）編程系統(tǒng)對作業(yè)中出現(xiàn)的過切和干涉現(xiàn)象進行檢查和規(guī)避。因為高速加工系統(tǒng)具有切削速度和進給速度快的特點诺核，所以上述兩種現(xiàn)象如果發(fā)生抄肖，會對生產(chǎn)造成嚴重的損失。過切現(xiàn)象在傳統(tǒng)的模具數(shù)控加工中容易出現(xiàn)窖杀，因為傳統(tǒng)的系統(tǒng)都是采用人工干預(yù)的手段來進行預(yù)防漓摩，這就造成了不能實時在場和可能會出現(xiàn)認為疏忽的情況，也降低了過切防護的安全性入客。

    」鼙小（3）自動編程系統(tǒng)，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)按照作業(yè)的實際情況實現(xiàn)對進給速度和切削速度的自動控制桌硫，這樣就能保證加工過程中零部件的規(guī)格和標準能夠達到要求夭咬，同時也創(chuàng)造了最佳切削條件，保證了操作人員的安全铆隘。

    ∽慷妗（4）編程系統(tǒng)應(yīng)有刀具軌跡的編輯優(yōu)化功能。在作業(yè)過程前膀钠，通過對刀具軌跡的邏輯排序與電腦中的工序自動優(yōu)化程序來避免多余的空刀和避免重復(fù)計算秫废，根據(jù)計算結(jié)果對刀具的移動、旋轉(zhuǎn)俺媳、直線情丛、曲線等操作進行順序優(yōu)化肉棕，用最少的步驟達到最佳的效果，提高作業(yè)效率暂铭。

    ∨濉（5）系統(tǒng)的變編程要能綜合考慮多方面的因素，實現(xiàn)由一維運算到多維運算的轉(zhuǎn)變底咳。要能將工藝系統(tǒng)的參數(shù)唱撩、材料的最佳切削條件和機床的允許加速度等相關(guān)因素進行綜合，自動確定不同曲率半徑的圓弧段允許的進給速度的變化程度法厢，這樣不僅能夠滿足高速加工對工作過程中切削線的隨時變化费武，而且還能夠多方位的兼顧部件的切削完美性嘶违。

   　 四怎猜、結(jié)束語

   　 作為現(xiàn)代制造業(yè)的領(lǐng)先技術(shù)之一，高速加工技術(shù),是在市場經(jīng)濟的發(fā)展和電子科學(xué)技術(shù)的更新下發(fā)展產(chǎn)生的旭贬。除了自身逐漸發(fā)展成為綜合性系統(tǒng)工程技術(shù)之外,同時也實現(xiàn)了在多個領(lǐng)域和多個方面的應(yīng)用怔接。高速加工在提高模具制造速度和效率的同時，還能保證模具的質(zhì)量稀轨。在高端設(shè)備日新月異和新材料不斷去得進步的今天扼脐，相關(guān)的改進和完善也將更加趨于合理。數(shù)量在現(xiàn)代化生產(chǎn)

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