浅谈高速切削的模具加工技术

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1、浅谈高速切削的模具加工技术河源理工学校517000摘要：釆用高速切削技术加工模具，己经成为现代模具制造业的发展趋势,对模具加工工艺产牛了巨大影响；木文主要针对传统模具的加工特点和高速切削技术的先进性，结合高速切削技术加工机床及工艺要求，对高速切削技术在模具加工的应用作阐述。关键词：模具高速切削引言：模具作为重要的工艺装备，在现代工业中占有举足轻重的地位。用模具牛产的产品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高牛产率的特点，是其它加工制造方法所不能比拟的。与一般机械加工相比，模具加工乂有其特殊的地方:精度高；模具形状复杂，工作部分一般是二维或者三维复杂曲面；所用的材料

2、硬度高，模具一般是由淬火工具钢或硬质合金制成；制造周期短。常规的模具加工方法是普通切削加工和电火花加工，一般需要手工打磨、抛光,这样造成加工效率低，加工精度不稳定。而釆用高速切削技术加工模具，可以明显提高牛产效率、提高加工精度、增加模具使用寿命，己经成为现代模具制造业的发展趋势。1模具加工工艺特点模具的机械加工主要是加工出形状复杂的曲面，模具加工一般使用数控铳床或加工中心，大部分的加工时间是花在半精加工和精加工上。由于铳削总是留有刀纹，最后要用很多时间手工修光。同时，由于模具大多由高硬度、耐磨损的合金材料制造，加工时难度较大，广泛采用的电火花及成形传统工艺，是造

3、成加工模具低效率的主要原因。2高速切削机床的选择实现高速切削的关键和前提，就是是否选择了性能良好的高速切削机床,具有高精度的高速主轴是高速切削机床技术的基础。所以说选择可靠的机床，是实现高速切削加工的关键，在具体的工作中我们必须要结合实际情况，经过综合的考虑分析和详细了解了模具加工整个过程的具体要求和加工企业的具体经济环境等一系列因素。才能选择出适合企业工作环境的高速切削加工模具的机床。2.1良好的工艺适应性所选择的机床功能一定要完全符合需要加工的模具的实际形状以及模具的尺寸精度以及生产过程中的一些具体要求。2.2高的性能价格比通常情况下，模具加工都是以高转速作

4、为唯一特征的HSM型高速加工中心。2.3大功率和高主轴转速在涉及到模具型的腔曲面进行的高速加工过程中，选用刀具的直径相比都很小，而£L机床主轴转速要求又是很高（通常都是80,000r/min~20,000r/min之间）；为了实现一次装夹就能顺利实现模具的精加工和粗加工，所以对主轴的功率要求都是很大。2.4高精度控制系统在进行加工模具型腔的过程中，-•般情况下都是选用悬伸量相比较大的立铳刀（小直径），因为模具所选材料的硬度和强度都相当地高，所以在整个加工的过程就会容易出现颤振。所以，一定要选用刚性好、精度高的高速电主轴。另外，机床还需要满足一定高度的动、静刚度，

5、这样就可以稳定地提高具体的跟踪精度、定位精度和抗振能力。要选用能够和高速机床相配套的CAD/CAM软件，尤其是在用于高速切削模具的具体软件。3模具高速加工对加工机床的要求由于模具加工的特殊性以及高速加工技术的自身特点，对模具高速加工的相关技术及加工机床提出了比传统模具加工更高的要求。3.1机床主轴高速机床的主轴性能是实现高速切削加工的重要条件。高速切削机床主轴为电主轴，它的转速范围为10,000〜100,000m/min,为常规机床的10倍以上，主电机功率为15-80kw,并要求主轴具有快速升速、在指定位置快速准停的性能（即具有极高的角加减速度），因此高速主轴常

6、采用液体静压轴承式、空气静压轴承式、磁悬浮轴承式等结构形式。3.2机床进给量和快速行程速度高为满足模具高速加工的需要，加工机床的驱动系统应具有下列特性3.2.1高的进给速度。研究表明，对于小直径刀具，提高转速和每齿进给量有利于降低刀具磨损。目前常用的进给速度范围为20〜30m/min,如采用大导程滚珠丝杠传动，进给速度可达60-100m/min,也为常值10倍左右；采用直线电机则可使进给速度达到120m/mino3.2.2高的加速度。对三维复杂曲面廓形的高速加工要求驱动系统具有良好的加速度特性，驱动系统加速度应达到20〜40m/s2o3.3高速切削刀具系统高速切

7、削刀具系统的主要发展趋势是空心锥部和主轴端面同时接触的双定位式刀柄（如德国OTT公司的HSK刀柄、美国Kennametal公司的KM刀柄等），其轴向定位精度可达O.OOlmmo在高速旋转的离心力作用下，刀夹锁紧更为牢固，其径向跳动不超过5μm<>用于高速切削加工的刀具材料主要有硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼（PCBN）、聚晶金刚石等。为满足模具高速加工的要求，刀具技术的发展主要集中在新型涂层材料与涂层方法的研究、新型刀具结构的开发等方面。4高速切削的模具加工技术工艺由于模具加工的特殊性以及高速切削加工技术的自身特点，对模具高速加工的工艺系统和相关技术

8、提出了更高的要求。为了达