高速切削模具的工藝技術(shù)

高速加工模具技術(shù)中，工藝技術(shù)是配合機床和刀具使用的關(guān)鍵因素。以目前國內(nèi)模具生產(chǎn)的情況來看，工藝技術(shù)已經(jīng)在很大程度上制約了高速加工模具的應(yīng)用。一方面是由于高速加工應(yīng)用的時間比較短，還沒有形成比較成熟的、系統(tǒng)化的工藝體系和標(biāo)準(zhǔn)；另一方面是高速切削工藝試驗成本高，需要投入較大的資金和較長的時間。

高速切削模具工藝技術(shù)主要包括：（1）針對不同材料的高速切削模具工藝試驗在參考國外高速銑削加工零件的工藝參數(shù)時發(fā)現(xiàn)，國外公司生產(chǎn)的刀具是依據(jù)進(jìn)口材料標(biāo)準(zhǔn)來做試驗，用其推薦的參數(shù)在高速加工國產(chǎn)材料模具時，效果差別比較明顯。因此，使用國外刀具，除了需要參考廠家提供的參數(shù)外，實際的工藝試驗也是必要的。國內(nèi)刀具廠家很少推薦高速銑削的技術(shù)參數(shù)，因此選用國產(chǎn)刀具更有必要做試驗，以取得比較滿意的工藝參數(shù)。最好選用固定生產(chǎn)廠家的刀具，通過試驗，形成加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化出一套適合本企業(yè)的加工工藝參數(shù)，并納入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（2）高速切削的加工刀具路徑及編程高速切削模具工藝技術(shù)中刀具路徑、進(jìn)刀方式和進(jìn)給量是主要內(nèi)容。高速切削模具工藝技術(shù)中的許多刀具路徑處理方法是為了減少刀具磨損、延長刀具使用壽命，因此刀具在高速切削進(jìn)給中的軌跡比普通加工復(fù)雜得多。

高速加工模具工藝處理應(yīng)該遵循以下原則：①采用小直徑刀具精加工時，切削速度隨著材料硬度的增加而降低。②保持相對平穩(wěn)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度，切削載荷連續(xù)，減少突變，緩進(jìn)緩?fù)?。避免直接垂直向下進(jìn)刀而導(dǎo)致崩刃：斜線軌跡進(jìn)刀的銑削力逐漸加大，對刀具和主軸的沖擊小，可明顯減少崩刃；螺旋式軌跡進(jìn)刀切入，更適合型腔模具的高速加工。③小進(jìn)給量、小刀紋切削。通常進(jìn)給量小于銑刀直徑10%，進(jìn)給寬度小于銑刀直徑40%。④保留均勻精加工余量。⑤保持切削。

根據(jù)上述規(guī)則，通常使用的進(jìn)給路徑方式有以下幾種：①盡量避免直拐角的銑削運動；拐角處用螺旋線進(jìn)給切削，保持切削載荷的平穩(wěn)。②盡量避免工件外的進(jìn)刀與退刀運動，直接從輪廓進(jìn)入下一個深度。而是采用斜向逐漸進(jìn)給切入或螺旋線切入。③恒定每刃進(jìn)給，以螺旋線或擺線路徑進(jìn)給加工平面，并且保持切削。孔加工時采用銑削高速進(jìn)給完成，不僅可提高表面質(zhì)量，而且可延長刀具壽命。④輪廓加工時保持在水平面上（等高線），每層進(jìn)刀深度相同。在進(jìn)入下一個深度時，逐漸進(jìn)給切入。⑤加工槽等較小尺寸形狀時，選用直徑小于形狀尺寸的刀具，以螺旋線或擺線路徑進(jìn)給，保持切削。這些高速切削模具中使用的刀具路徑處理策略需要編程實現(xiàn)，過于復(fù)雜的路徑手工編程難度和工作量都很大，在一定程度上影響了高速切削模具技術(shù)的應(yīng)用，因此最好能夠通過自動編程軟件實現(xiàn)。高速切削精加工對CAM的編程提出要求，自動編程軟件需要適應(yīng)生產(chǎn)適時推出。Delcam公司幾年前就開始了高速切削加工編程技術(shù)的研究，開發(fā)了高速切削自動編程軟件模塊PowerMILL；模具加工使用量最大的MasterCAM公司也開發(fā)了高速切削自動編程HSM軟件模塊。通過這些自動編程軟件模塊，前文所提到的高速切削路徑處理方法均可實現(xiàn)。目前國內(nèi)軟件企業(yè)也在開發(fā)高速切削自動編程軟件模塊。