模具制造中高速加工技术.doc

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1、模具制造中高速加工技术摘要随着模具行业的不断进步与发展，传统的电加工模具在生产的质量与数量上，都已经不能满足当前社会的需求，因此，模具制造行业便对其加工技术进行了改进，于是便应运而生的出现了模具的高速加工技术。本文主要对模具制造技术的发展与变化进行介绍，并对高速的加工技术特点进行阐述，同时，还对高速加工技术在模具制造中的几项关键性技术进行了介绍，从而说明高速加工技术，是当前模具加工中的一个重要发展方向。关键词模具制造；高速加工中图分类号G210文献标识码A文章编号1674-6708(2012)7

2、8-0152-021模具制造技术的发展与变化在模具行业快速发展的今天，对于模具的加工性能以及使用寿命的要求都越来越高，无论是哪种类型的模具，在其模具型腔的组成元件中，都应该采用强度较高且耐磨性好的材料来进行制造。由于这些材料在热处理之后将具有很高的硬度，因此传统的加工方式无法对其进行加工。面对这种情况最好的解决方法，当数使用特种加工。而我国的模具型腔加工，在很长一个时期都是由电火花加工独霸天下。电火花加工属于一种以放电烧蚀的微切削技术，其加工时间非常长，并且使用电火花在工件的表面，实施局部高温放

3、电式的烧蚀时，容易造成工件表面的某些性能受到损伤，从而在其表面出现一些微细裂纹，导致表面粗糙度不能满足模具的相关要求。此外，在完成电加工之后的工件，还需要进行较长时间的手工研磨以及抛光处理，这些都是造成其生产效率低的重要原因，然而在许多领域中，模具在其新产品的开发速度及生产效率中，都起着非常重要的作用，因此，急需对其加工技术进行创新。经过不断的探索与研究，模具制造出现了一项全新的技术——高速加工技术。其具有产品质量好、生产效率高以及能处理造型复杂的各种薄壁或硬质的零件等特点。据相关数据显示，在模

4、具的加工技术中，高速加工已代替了传统加工中85%的份额，真正成为了当前模具制造技术中的主流趋势。2模具制造技术中的高速机床高速机床必须满足的技术要求包括：主轴转速快且功率高。一般情况下在对模具型腔的曲面进行高速加工时，常选用的是直径较小的球头铳刀，因为它的直径在lmm〜12mm之间,所以要求主轴必须具有极高的转速，有的转速能达到20000r/min〜80000r/min,以便能够进行高速切削。同时，由于型腔无论是粗加工还是细加工，均由工件的一次装夹而成，因此，必须要求主轴具有的功率要高，通常在中

5、等规格的加工中，其主轴的功率应保持在10kW-40kW及以上。机床的刚度要好。由于模具材料普遍的硬度及强度都很高，且常用于模具型腔加工的小直径立铳刀，具有伸长量较大的特点，所以在加工过程中极易出现颤振现象，所以应采用刚度大且精度髙的电主轴。同时，为了提高工件的表面质量及加工精度，机床还应具有极好的动、静态刚度，从而使机床的抗振能力、跟踪精度及定位精度都得到一定程度的提髙。加速性能极佳。主轴一般从启动开始到加速至最大转速，所需的时间为Is〜2s。工作台在进行加速与减速时，也从常规的0.lg〜0.2

6、g,提髙到了现在的lg〜5g,以保证小圆角半径在曲面加工时，能有效实现高速加工，并满足型的几何精度要求。此外，对于机床进给速度来说则不能过快,通常保持在30m/min为宜。近来随着变频调速的主轴电动机与直线电动机被广泛应用于髙速机床上，为模具制造中充分利用高速加工技术，创造了更有利的条件。针对某些复杂的模具制造时，还可以使用五轴联动加工中心。这种机床的特点是除了直线运动的3个坐标外，同时还有进给运动的2个坐标，铳头还可以与工作台进行多轴联动，从而把连续回转进给变为现实，非常适合于加工较为复杂的腔

7、曲面模具零件时使用。3模具制造技术中的高速刀具髙速刀具在模具的髙速加工技术中，占据着非常重要的地位。由于在进行高速切削的时候，所产生出来的切削热及对刀具的磨损程度，均比常规切削速度时要高出许多，所以在使用高速切削时，对刀具材料在性能方面便有了更髙的要求。理想中的刀具材料首先必须满足高硬度、高强度及耐磨性好的要求；其次，还应该具有抗冲击力强与韧度高的特点;另外就是化学稳定性与热硬性良好，具有较强的抗热冲击力。然而在实际的加工过程中，同时具备上述要求的材料还未找到，因此，常规的处理办法是在抗冲击力强

8、的刀具材料基体上，覆盖上具有耐磨性高与热硬性好的涂层，或者是在硬质合金或者陶瓷材料基体上，烧结上金刚石一类的超硬材料，使之成为性能优良的高速加工刀具。在对刀具材料进行选择的时候，应根据实际情况对工件材料、加工精度、加工工序以及表面质量要求等，进行合理的分析以后再选择适宜的刀具材料。此外，加工刀具的结构、精度、动平衡以及断屑和排屑能力等，都会对高速切削在表面质量、生产效率以及刀具使用寿命等方面，造成直接的影响，因此，在进行设计与选择的时候，必须做到科学且合理，同时还应充分考虑到安全性能方面的问题。