高速加工技術(shù)在現(xiàn)代模具制造中的應(yīng)用

李勝華 廣西工商技師學(xué)院

引言

對(duì)于現(xiàn)代模具制造來(lái)說(shuō)，質(zhì)量與效率是所有人都在關(guān)注的重要話題，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代模具制造的質(zhì)量和效率進(jìn)行提高，可以進(jìn)一步的提高現(xiàn)代模具制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。高速加工技術(shù)是一種比較綜合性的高新技術(shù)，在現(xiàn)代模具的制造中進(jìn)行應(yīng)用可以更好的提高企業(yè)的發(fā)展，能夠大大的提高模具生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也具有重要的意義。

一、高速加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(一）加工質(zhì)量的提升

高速加工的技術(shù)不僅能夠?qū)ぜ圃斓男蔬M(jìn)行提高，還能對(duì)走刀的行距進(jìn)行降低，進(jìn)一步提升工件的精度。在進(jìn)行高速加工的過(guò)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(shù)還能減少因?yàn)闊崃窟^(guò)高而產(chǎn)生的問(wèn)題，比如說(shuō)形變等問(wèn)題。另外，高速切削技術(shù)還能避免出現(xiàn)表面的損傷，經(jīng)過(guò)加工之后的工件表面會(huì)受到應(yīng)力的影響，這樣就可以對(duì)工件的耐磨程度進(jìn)行提升。

(二）加工效率的提升

高速切削技術(shù)可以分為半精加工技術(shù)和粗加工技術(shù)，這樣的得分類可以將金屬的切除率進(jìn)行提高，有效的對(duì)形狀精度和表面質(zhì)量進(jìn)行提高，而且非常適合用于復(fù)雜的曲面模具，通過(guò)高速加工的方式，可以讓加工出現(xiàn)來(lái)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(kuò)展

高速加工技術(shù)主要采用的就是高速切削刀具、工藝和機(jī)床來(lái)完成，它可以利用熱壓紙技術(shù)對(duì)鈦合金等具有較高加工難度的材料進(jìn)行高校的切削，與傳統(tǒng)的電火花加工相比，高速加工技術(shù)在技工工件的時(shí)候，發(fā)熱的程度是比較小的，因此也可以對(duì)一些熔點(diǎn)較低的材料進(jìn)行切削，增加了加工的范圍。另外，高速加工技術(shù)還可以加工淬硬材料 ，在加工大型模具的時(shí)候，可以在熱處理淬硬之后進(jìn)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(shí)候，將材料進(jìn)行熱處理之后，粗、精加工都能夠有效完成。

(四）經(jīng)濟(jì)性的提升

在模具制造的過(guò)程中使用高速切削的技術(shù)，可以對(duì)模具切削的時(shí)間進(jìn)行有效的縮短，同時(shí)還能讓模具制造的工序變得更加具集約化的特點(diǎn)。雖然與普通的機(jī)床相比，高速技工性能的加床價(jià)格是比較高的，但是在進(jìn)行具體的生產(chǎn)時(shí)，各個(gè)企業(yè)都會(huì)為了對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行保證，使用CAD/CAM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)成本和制造周期的降低，進(jìn)一步的提高高速加工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。此外，在進(jìn)行高速切削的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼性較差的零件進(jìn)行加工，提高機(jī)床的利用率和刀具的奶用地。進(jìn)一步的提高高速加工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。

二、高速切削機(jī)床的選擇

在進(jìn)行模具制造的過(guò)程中，需要對(duì)高速切削機(jī)床進(jìn)行綜合的而考慮，不僅要對(duì)其加工工藝的要求進(jìn)行重視，同時(shí)還要對(duì)使用的環(huán)境和企業(yè)的條件進(jìn)行分析，在進(jìn)行高速切削機(jī)床選擇的時(shí)候，需要遵循幾個(gè)原則：首先是要遵循工藝適用性原則，在進(jìn)行高速切削機(jī)床選擇的時(shí)候，要對(duì)工件的形狀和尺寸進(jìn)行考慮，對(duì)于復(fù)雜的模具要根據(jù)具體的情況進(jìn)行加工。其次，在精度方面要求機(jī)床要符合工件加工精度的要求，同時(shí)還要對(duì)機(jī)床所具有的精度指標(biāo)具備一定的儲(chǔ)備量，進(jìn)一步的對(duì)機(jī)床的精確度進(jìn)行保證。另外，在進(jìn)行高速加工切削機(jī)床選擇的時(shí)候，還是要按照實(shí)際的需求進(jìn)行合理的選擇，既要保證其效率性，又要體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。在高速機(jī)床的運(yùn)行中，高速主軸和機(jī)床的剛度可以發(fā)揮出巨大的作用，因此在對(duì)高速機(jī)床進(jìn)行選擇的時(shí)候，要對(duì)高速主軸的性能、精度和壽命、軸承類型以及潤(rùn)滑的方式進(jìn)行重點(diǎn)的考慮，以便更好的提升機(jī)床的精度和抗震能力。

三、高速切削刀具的選擇

刀具的質(zhì)量會(huì)直接影響到高速技工技術(shù)的應(yīng)用，在進(jìn)行模具加工的時(shí)候，高速切削機(jī)床應(yīng)該配備相適應(yīng)的高速切削刀具。高速切削會(huì)陳勝一定的切削熱，同時(shí)也會(huì)對(duì)刀具產(chǎn)生一定的磨損，因此刀具的選擇來(lái)說(shuō)，具有幾點(diǎn)要求：首先是要硬度高，而且強(qiáng)度也要高，同時(shí)也具有良好的耐磨性，抗沖擊能力也要比較好，同時(shí)熱硬化和化學(xué)穩(wěn)定性也要保持在良好的地位，雖然能夠同時(shí)滿足這樣要求的刀具還為找到，但是對(duì)于現(xiàn)代的切削刀具來(lái)說(shuō)，都會(huì)覆蓋一層具有該性能的涂層，進(jìn)而保證刀具的質(zhì)量。從近些年國(guó)內(nèi)外的刀具發(fā)展來(lái)看，已經(jīng)有了很多的發(fā)展，刀具的種類也在根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化和整合。超硬刀具是比較適合應(yīng)用在高速切削淬硬鋼，比如說(shuō)陶瓷刀具，同時(shí)在淬硬鋼的經(jīng)濟(jì)共和半精加工中，涂層刀特可以發(fā)揮出更多的作用，因?yàn)樵诘毒呱贤磕ㄏ鄳?yīng)的涂層，可以對(duì)刀具的硬度進(jìn)行增強(qiáng)，減少切削過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦力，同時(shí)還能提高切削的效率，將刀具的壽命進(jìn)行延長(zhǎng)。

四、高速加工工藝的特性和優(yōu)化

在進(jìn)行高速加工的過(guò)程中，切削的模式、刀具的選擇以及程序之前的檢查都會(huì)對(duì)高速切削的效果產(chǎn)生影響，在進(jìn)行使用的過(guò)程中，需要對(duì)這個(gè)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行重視，通過(guò)對(duì)工藝的特性進(jìn)行優(yōu)化，可以更好的提升切削的效率和質(zhì)量。

(一）切削載荷必須輕而恒定

在進(jìn)行高速切削的時(shí)候，要對(duì)刀具的路徑進(jìn)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(jìn)退刀方式，在曲面加工的時(shí)候，可以使用讓刀，根據(jù)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(jié)構(gòu)可能具有一定的復(fù)雜性，因此可能會(huì)導(dǎo)致在編程的時(shí)候?qū)е孪噜彽膬蓷l刀具路徑不光滑，進(jìn)而出現(xiàn)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(guò)渡或輔助軌跡過(guò)渡的方式。

(二）合理的刀具參數(shù)選擇

對(duì)于高速加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，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(zhì)的刀具所能適用的具體情況是不同的，需要針對(duì)不同模具來(lái)進(jìn)行選擇，一般來(lái)說(shuō)，高速切削的切削速度比常規(guī)切削速度快5-10倍，因此遇到陡峭或者拐角的位置，需要對(duì)此進(jìn)行合理的編程，對(duì)比例進(jìn)行控制，以保持高速機(jī)床的合理荷載。

(三）先進(jìn)的CAM軟件選擇

在對(duì)高速加工的設(shè)備進(jìn)行使用之后，也要對(duì)相關(guān)的編程人員的準(zhǔn)也水平進(jìn)行提高，因?yàn)楦咚偌庸C(jī)床的費(fèi)用是比較高的，只有采取更加方便簡(jiǎn)單的系統(tǒng)方式，才能讓高速加工變得更具有經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)前在模具行業(yè)經(jīng)常使用到的CAM軟件的種類有很多，都對(duì)高速加工的模塊進(jìn)行了一定的工藝創(chuàng)新，可以根據(jù)自身的需求來(lái)進(jìn)行選擇。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，與傳統(tǒng)的電加工模具相比，高速技工技術(shù)的效率和質(zhì)量都是略勝一籌的，因此要對(duì)模具制造行業(yè)的高速加工技術(shù)進(jìn)行重視，對(duì)其中的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)和機(jī)床的合理選用以及刀具的科學(xué)選擇進(jìn)行重視，進(jìn)一步的提高加工工藝的水平，促進(jìn)模具生產(chǎn)的高效、優(yōu)質(zhì)發(fā)展。