高速加工技術在現代模具制造中的應用

李勝華 廣西工商技師學院

引言

對于現代模具制造來說，質量與效率是所有人都在關注的重要話題，通過對現代模具制造的質量和效率進行提高，可以進一步的提高現代模具制造企業的市場競爭力。高速加工技術是一種比較綜合性的高新技術，在現代模具的制造中進行應用可以更好的提高企業的發展，能夠大大的提高模具生產的質量和效率，對實現企業的可持續發展也具有重要的意義。

一、高速加工技術的優勢

(一）加工質量的提升

高速加工的技術不僅能夠對工件制造的效率進行提高，還能對走刀的行距進行降低，進一步提升工件的精度。在進行高速加工的過程中，切削可以將大部分的熱量帶走，因此使用高速加工技術還能減少因為熱量過高而產生的問題，比如說形變等問題。另外，高速切削技術還能避免出現表面的損傷，經過加工之后的工件表面會受到應力的影響，這樣就可以對工件的耐磨程度進行提升。

(二）加工效率的提升

高速切削技術可以分為半精加工技術和粗加工技術，這樣的得分類可以將金屬的切除率進行提高，有效的對形狀精度和表面質量進行提高，而且非常適合用于復雜的曲面模具，通過高速加工的方式，可以讓加工出現來的模具保持表面的光潔，并且還能很大程度的提高加工的效率。

(三）加工范圍的擴展

高速加工技術主要采用的就是高速切削刀具、工藝和機床來完成，它可以利用熱壓紙技術對鈦合金等具有較高加工難度的材料進行高校的切削，與傳統的電火花加工相比，高速加工技術在技工工件的時候，發熱的程度是比較小的，因此也可以對一些熔點較低的材料進行切削，增加了加工的范圍。另外，高速加工技術還可以加工淬硬材料 ，在加工大型模具的時候，可以在熱處理淬硬之后進行精加工，而粗加工和半精加工要放在熱處理之前。在加工小型模具的時候，將材料進行熱處理之后，粗、精加工都能夠有效完成。

(四）經濟性的提升

在模具制造的過程中使用高速切削的技術，可以對模具切削的時間進行有效的縮短，同時還能讓模具制造的工序變得更加具集約化的特點。雖然與普通的機床相比，高速技工性能的加床價格是比較高的，但是在進行具體的生產時，各個企業都會為了對經濟性進行保證，使用CAD/CAM技術來實現成本和制造周期的降低，進一步的提高高速加工技術的經濟性。此外，在進行高速切削的基礎上，對鋼性較差的零件進行加工，提高機床的利用率和刀具的奶用地。進一步的提高高速加工技術的經濟性。

二、高速切削機床的選擇

在進行模具制造的過程中，需要對高速切削機床進行綜合的而考慮，不僅要對其加工工藝的要求進行重視，同時還要對使用的環境和企業的條件進行分析，在進行高速切削機床選擇的時候，需要遵循幾個原則：首先是要遵循工藝適用性原則，在進行高速切削機床選擇的時候，要對工件的形狀和尺寸進行考慮，對于復雜的模具要根據具體的情況進行加工。其次，在精度方面要求機床要符合工件加工精度的要求，同時還要對機床所具有的精度指標具備一定的儲備量，進一步的對機床的精確度進行保證。另外，在進行高速加工切削機床選擇的時候，還是要按照實際的需求進行合理的選擇，既要保證其效率性，又要體現其經濟性。在高速機床的運行中，高速主軸和機床的剛度可以發揮出巨大的作用，因此在對高速機床進行選擇的時候，要對高速主軸的性能、精度和壽命、軸承類型以及潤滑的方式進行重點的考慮，以便更好的提升機床的精度和抗震能力。

三、高速切削刀具的選擇

刀具的質量會直接影響到高速技工技術的應用，在進行模具加工的時候，高速切削機床應該配備相適應的高速切削刀具。高速切削會陳勝一定的切削熱，同時也會對刀具產生一定的磨損，因此刀具的選擇來說，具有幾點要求：首先是要硬度高，而且強度也要高，同時也具有良好的耐磨性，抗沖擊能力也要比較好，同時熱硬化和化學穩定性也要保持在良好的地位，雖然能夠同時滿足這樣要求的刀具還為找到，但是對于現代的切削刀具來說，都會覆蓋一層具有該性能的涂層，進而保證刀具的質量。從近些年國內外的刀具發展來看，已經有了很多的發展，刀具的種類也在根據實際的應用進行優化和整合。超硬刀具是比較適合應用在高速切削淬硬鋼，比如說陶瓷刀具，同時在淬硬鋼的經濟共和半精加工中，涂層刀特可以發揮出更多的作用，因為在刀具上涂抹相應的涂層，可以對刀具的硬度進行增強，減少切削過程中產生的摩擦力，同時還能提高切削的效率，將刀具的壽命進行延長。

四、高速加工工藝的特性和優化

在進行高速加工的過程中，切削的模式、刀具的選擇以及程序之前的檢查都會對高速切削的效果產生影響，在進行使用的過程中，需要對這個動態變化進行重視，通過對工藝的特性進行優化，可以更好的提升切削的效率和質量。

(一）切削載荷必須輕而恒定

在進行高速切削的時候，要對刀具的路徑進行重視，刀路的軌跡要保持一定的光滑，能夠使到平滑的切入、切出工件，在平面的輪廓加工中，可以使用圓弧的切向進退刀方式，在曲面加工的時候，可以使用讓刀，根據一定的坡度或者螺旋絲的方向切入、切出。模具零件的表面結構可能具有一定的復雜性，因此可能會導致在編程的時候導致相鄰的兩條刀具路徑不光滑，進而出現急劇變化的路徑，在這樣的情況下，就可以采取抬刀至一定高度過渡或輔助軌跡過渡的方式。

(二）合理的刀具參數選擇

對于高速加工技術來說，主要的刀具就是金剛石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂層刀具等等，不同材質的刀具所能適用的具體情況是不同的，需要針對不同模具來進行選擇，一般來說，高速切削的切削速度比常規切削速度快5-10倍，因此遇到陡峭或者拐角的位置，需要對此進行合理的編程，對比例進行控制，以保持高速機床的合理荷載。

(三）先進的CAM軟件選擇

在對高速加工的設備進行使用之后，也要對相關的編程人員的準也水平進行提高，因為高速加工機床的費用是比較高的，只有采取更加方便簡單的系統方式，才能讓高速加工變得更具有經濟性，當前在模具行業經常使用到的CAM軟件的種類有很多，都對高速加工的模塊進行了一定的工藝創新，可以根據自身的需求來進行選擇。

五、結語

綜上所述，與傳統的電加工模具相比，高速技工技術的效率和質量都是略勝一籌的，因此要對模具制造行業的高速加工技術進行重視，對其中的計算機編程技術和機床的合理選用以及刀具的科學選擇進行重視，進一步的提高加工工藝的水平，促進模具生產的高效、優質發展。