高速切削加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

    數(shù)控切削加工作為制造技術(shù)的主要基礎(chǔ)工藝，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)也取得了很大的進(jìn)步，進(jìn)入了以發(fā)展高速切削、新的切削工藝和加工方法、提供成套技術(shù)為特征的發(fā)展新階段。它是制造業(yè)中重要工業(yè)門(mén)，如汽車(chē)工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電子工業(yè)等門(mén)主要的加工技術(shù)，也是這些工業(yè)門(mén)迅速發(fā)展的重要因素。因此，在制造業(yè)發(fā)達(dá)的美、德、日等保持著快速發(fā)展的勢(shì)頭。金屬切削機(jī)床作為數(shù)控機(jī)床必不可少的配套工藝裝備，在數(shù)控加工技術(shù)的帶動(dòng)下，進(jìn)入了“數(shù)控刀具”的發(fā)展階段，并顯示出高效率、高精度、高可靠性和專(zhuān)用化的“三高一專(zhuān)”新特點(diǎn)。模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會(huì)專(zhuān)員羅百輝分析認(rèn)為，當(dāng)前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經(jīng)顯示很多的優(yōu)點(diǎn)和強(qiáng)大的生命力，成為制造技術(shù)提高加工效率和質(zhì)量、降低成本的主要途徑。

　　硬切削是高速切削技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，即用單刃或多刃刀具加工淬硬零件，它比傳統(tǒng)的磨削加工有效率高、柔性好、工藝簡(jiǎn)單、投資少等優(yōu)點(diǎn)，已在一些應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生較好的效果。在汽車(chē)業(yè)，用cbn刀具加工20crmo5淬硬齒輪(60hrc)內(nèi)孔，代替磨削，表面粗糙度可達(dá)0.22μm，已成為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)行業(yè)推廣的新工藝。

　　當(dāng)前發(fā)展高速切削等新的切削工藝促進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代切削技術(shù)面臨的新任務(wù)。模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會(huì)專(zhuān)員羅百輝認(rèn)為，當(dāng)代的高速切削不是切削速度的提高，是需要在制造技術(shù)全面進(jìn)步和進(jìn)一步創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，包括數(shù)控機(jī)床、刀具材料、涂層、刀具結(jié)構(gòu)等技術(shù)的重大進(jìn)步，才能達(dá)到的切削速度和進(jìn)給速度的成倍提高，才能使制造業(yè)整體切削加工效率有顯著的提高。把當(dāng)前的高速切削水平實(shí)用化，使我國(guó)機(jī)加工整體切削效率提高1～2倍，縮小與工業(yè)發(fā)達(dá)的差距，是我國(guó)從事切削加工與刀具技術(shù)的專(zhuān)業(yè)人員在新世紀(jì)的努力目標(biāo)和面臨的重大挑戰(zhàn)。

　　在美國(guó)、德國(guó)和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)，其模具工業(yè)近年來(lái)正在進(jìn)行一場(chǎng)大規(guī)模的技術(shù)，這就是逐步用高速切削機(jī)床替代電加工設(shè)備，對(duì)模具型腔進(jìn)行高效精密加工。這些機(jī)床主要包括各種高速數(shù)控銑床、加工中心等。

　　目前在模具加工制造過(guò)程中，主要以普通機(jī)加工和電火花機(jī)床加工為主。普通機(jī)床加工模具型腔一般都是在熱處理前進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工，然后磨削，打磨拋光，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。電火花加工是在退火后進(jìn)行切削加工，然后進(jìn)行熱處理、電火花加工，最后經(jīng)過(guò)打磨、拋光。

　　隨著消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)模具的生產(chǎn)效率和制造品質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，電火花加工模具的生產(chǎn)效率低下和品質(zhì)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。羅百輝表示,模具企業(yè)要縮短制造周期并降低成本，必須廣泛采用先進(jìn)切削加工技術(shù),而代表先進(jìn)制造技術(shù)的高速切削技術(shù)的出現(xiàn)，滿足了現(xiàn)代模具加工的要求與特點(diǎn)。

　　高速切削技術(shù)用于加工模具的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

　　(1)大大提高了加工效率，不僅機(jī)床轉(zhuǎn)速高、進(jìn)給快，而且粗精加工可以一次完成，極大地提高了生產(chǎn)效率，再結(jié)合數(shù)控技術(shù)，模具的制造周期可縮短約40%。

　　(2)高速切削加工模具既不需要做電極，也不需要后續(xù)研磨與拋光，還容易實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化，提高了模具的速度。

　　(3)采用高速切削技術(shù)可加工淬硬鋼，而且可得到很高的表面質(zhì)量，表面粗糙度低于Ra0.6μm，取得以銑代磨的加工效果，不僅節(jié)了大量的時(shí)間，還提高了加工表面質(zhì)量。

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