高速加工技术在现代模具制造中的应用

四、提高高速切削模具效率的工艺技术

　　高速切削加工模具的基本要求：

　　·高切削速度>400m/min。小直径刀具，高转速。
　　·小进给量，小刀纹。每齿0.01mm～0.1mm。
　　·切削负载连续稳定，减少突变，缓退缓进。
　　·保持单刃切削。
　　·保持均匀精加工余量。
　　·目的：减少刀具磨损，提高表面质量。

　　国外高速铣削加工零件材料质量较好，材料质量标准相同，加工性能比较稳定；而国外公司生产的刀具也是以他们的材料标准做试验；推荐的加工参数一般比较适合他们的标准，如果使用他们的刀具，与国内的零件材质有一定的区别，在高速铣削时，这种差别表现得较为明显，有些参数可以直接应用，但有些效果就比较差。而国内企业一般选用零件材质有一定的标准，所使用的零件材料，特别是能用高速加工的零件材质，一般会局限在某些零件材料范围内，这对我们应用高速加工技术也提供了有利的条件，会在较少的加工材料范围内应用。这里要强调的是，一定要在这些材料上选取优化出一套适合本企业的加工工艺参数，并且纳入企业标准。
 
　　选用国产刀具，很少有推荐高速铣削的技术参数的，有必要做试验，取得比较满意的参数，最好选用固定的刀具生产厂家，减少试验的次数，形成加工技术标准，这样可以提高设备有效利用率，降低生产成本，可以取得较好的经济效益。

　　五、高速切削的加工刀具路径和编程

　　平面进给路径选择

　　·轮廓加工路径选择
　　·保持切削载荷平稳
　　·保持相对平稳的进给量和进给速度
　　·在平面切削中保持园拐角
　　·合理选择精加工余量

　　HSC精加工对CAM的编程要求：

　　·尽量避免拐角的铣削运动；
　　·尽量避免工件外的进刀与退刀运动，直接从轮廓进入下一个深度。或者采用螺旋线或斜向进给切入；
　　·恒定每刃进给，提高质量，延长刀具寿命；
　　·轮廓加工保持在水平面上等。

　　高速切削CAM软件：Delcam公司几年前就开始了高速切削加工编程技术的研究，开发了高速切削自动编程软件模块；最近，MasterCAM公司也开发了高速切削自动编程软件模块；国内北航海尔也在开发高速切削自动编程软件模块。

　　高速切削模具的编程软件特点：

　　·根据高速切削特点确定切削参数。
　　·需要特殊的刀具进给运动轨迹。
　　·保护刀具，减少磨损。

　　六、高速机床数控系统的特点

　　·高速数据处理
　　·拐角预测处理
　　·NURBS非有理样条插补曲线加工

　　高速切削模具的安全问题

　　·刀具磨损和破坏的监测；
　　·刀片连接的强度；
　　·和普通机床加工不同，安全防护和开机前对机床和刀具的严格检查非常重要。

　　七、目前我国在采用高速加工模具技术中存在的问题

　　机床

　　·国产高速机床整体性能尚有差距，功能部件性能还不能满足要求。包括电主轴的功率和转速，进口机床价格高；
　　·机床的高速下动态特性研究还不够，因而影响整机的性能；
　　·五轴机床还不够成熟，进口机床价格太高；
　　·配套技术和设备还不完全。

　　刀具

　　·国产刀具还不能够适应高速切削的应用，特别是高速硬切削光整加工。进口刀具价格高。刀具技术是影响高速切削加工模具的一个重要因素。
　　·配套技术还不够，包括刀柄、成套在线动平衡等。

　　高速模具加工工艺技术及实验

　　·由于高速加工模具的历史比较短，缺乏应用经验积累；
　　·对高速切削工艺研究比较少，投入不够，立项比较困难；
　　·缺少高速切削数据库或手册，目前还是空白；
　　·模具生产厂家对高速切削的认识不够，缺乏长期效益的分析对比；
　　·缺乏高速切削自动编程软件；
　　·缺乏五轴联动高速切削自动编程CAM软件。

　　八、结束语

　　模具市场对高速加工有强烈需求，但是技术跟不上。起步晚，基础较差，整体技术水平不高，发展缓慢。需要各个方面协调发展，产学研结合，加大投入，综合利用各个方面力量推动高速切削在模具制造中的应用。我们希望，通过各方面的努力，在市场需求的推动下，通过技术进步，像汽车、机床、家电一样，在不远的将来，我国不但要成为模具生产大国，而且要成为模具生产强国。