在模具制造范畴的25个常见问题解答

杜纬 · 发表于 2014-6-30 19:06

在模具制造范畴的25个常见问题解答

1) 选择模具钢时什么是最重要的和最具有决议性意义的要素？
成形方法－可从两种根本材料类型当选择。
A) 热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。
B) 冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。
塑料-一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如PVC塑料。长时间的停工惹起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等要素也会产生腐蚀。在这些情况下，推荐运用不锈钢材料的模具钢。
模具尺寸－大尺寸模具常常运用预硬钢。整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。
模具运用次数－长期运用（> 1 000 000次）的模具应运用高硬度钢，其硬度为48－65 HRC。中等长时间运用（100 000到1 000 000次）的模具应运用预硬钢，其硬度为30－45 HRC。短时间运用（<100 000次）的模具应运用软钢，其硬度为160－250 HB。
外表粗糙度－许多塑料模具制造商对好的外表粗糙度感兴味。当添加硫改善金属切削性能时，外表质量会因此降落。硫含量高的钢也变得更脆。
2) 影响材料可切削性的首要要素是什么？
钢的化学成分很重要。钢的合金成分越高，就越难加工。当碳含量增加时，金属切削性能就降落。
钢的构造对金属切削性能也非常重要。不同的构造包括：锻造的、铸造的、挤压的、轧制的和已切削加工过的。锻件和铸件有非常难于加工的外表。
硬度是影响金属切削性能的一个重要要素。普通规律是钢越硬，就越难加工。高速钢（HSS）可用于加工硬度最高为330-400 HB的材料；高速钢+钛化氮（TiN）涂层，可加工硬度最高为45 HRC的材料；而关于硬度为65-70 HRC的材料，则必需运用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼（CBN）。
非金属参杂普通对刀具寿命有不良影响。例如Al2O3 （氧化铝），它是纯陶瓷，有很强的磨蚀性。
最后一个是剩余应力，它能惹起金属切削性能问题。常常推荐在粗加工后停止应力释放工序。
3) 模具制造的消费本钱由哪些局部组成？
粗略地说，本钱的分布情况如下：
切削 65％
工件材料 20％
热处置 5％
装配/调整 10％
这也非常清楚地标明了良好的金属切削性能和优秀的总体切削处理方案对模具的经济消费的重要性。
4) 铸铁的切削特性是什么？
普通来说，它是：
铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，从刀片和刀具可预期的寿命越低。用于金属切削消费的铸铁其大局部类型的金属切削性能普通都很好。金属切削性能与构造有关，较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大。片状石墨铸铁和可锻铸铁有优秀的切削属性，而球墨铸铁相当不好。
加工铸铁时遇到的主要磨损类型为：磨蚀、粘结和扩散磨损。磨蚀主要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮产生。有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度和切削速度条件下发作。铸铁的铁素体局部最容易焊接到刀片上，但这可用进步切削速度和温度来克制。
在另一方面，扩散磨损与温度有关，在高切削速度时产生，特别是运用高强度铸铁牌号时。这些牌号有很高的抗变型才能，招致了高温。这种磨损与铸铁和刀具之间的作用有关，这就使得一些铸铁需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以获得良好的刀具寿命和外表质量。
普通对加工铸铁所请求的典型刀具属性为：高热硬度和化学稳定性，但也与工序、工件和切削条件有关；请求切削刃有韧性、耐热疲倦磨损和刃口强度。切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何开展：快速变钝意味着产生热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、外表质量差、过大的波纹度等。正常的后刀面磨损、坚持平衡和尖利的切削刃正是普通需求努力做到的。
5) 什么是模具制造中主要的、共同的加工工序？
切削过程至少应分为3个工序类型：
粗加工、半精加工和精加工，有时致使还有超精加工（大局部是高速切削应用）。剩余量铣削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的。在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量，这一点非常重要。假设刀具途径的方向和工作负载很少有快速的变化，刀具的寿命就可能延长，并愈加可预测。假设可能，就应在专用机床上停止精加工工序。这会在更短的调试和装配时间内进步模具的几何精度和质量。
6) 在这些不同的工序中应主要运用何种刀具？
粗加工工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。
半精加工工序：圆刀片铣刀（直径范围为10－25 mm的圆刀片铣刀），球头立铣刀。
精加工工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀。
剩余量铣削工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。
经过选择特地的刀具尺寸、槽形和牌号组合，以及切削参数和适宜的铣削战略，来优化切削工艺，这非常重要。
关于可运用的高消费率刀具，见模具制造用样本C-1102:1
7) 在切削工艺中有没有一个最重要的要素？
切削过程中一个最重要的目的是在每一个工序中为每一种刀具创立均匀分布的加工余量。这就是说，必需运用不同直径的刀具（从大到小），特别是在粗加工和半精加工工序中。任何时分主要的标准应是在每个工序中与模具的最终外形尽可能地相近。
为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的消费率和平安的切削过程。当ap/ae（轴向切削深度/径向切削深度）不变时，切削速度和进给率也可恒定地坚持在较高程度上。这样，切削刃上的机械作用和工作负载变化就小，因此产生的热量和疲倦也少，从而进步了刀具寿命。假设后面的工序是一些半精加工工序，特别是一切精加工工序，就可停止无人加工或局部无人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削应用的根本标准。
恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床——导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。
8) 为什么最经常将圆刀片铣刀作为模具粗加工刀具的首选？
假设运用方肩铣刀停止型腔的粗铣削，在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。这将使切削力发作变化，使刀具弯曲。其结果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。假设运用刀尖强度较弱的方肩铣刀（带三角形刀片），就会产生不可预测的切削效应。三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力，并且由于刀片切削刃的数量较少，所以他们是经济性较差的粗加工刀具。
另一方面，圆刀片可在各种材料中和各个方向上停止铣削，假设运用它，在相邻刀路之间过渡较平滑，也可以为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的。这就使它们可运用比大多数其它刀片更高的进给率。圆刀片的主偏角从几乎为零（非常浅的切削）改动到90度，切削作用非常平稳。在切削的最大深度处，主偏角为45度，当沿带外圆的直壁仿形切削时，主偏角为90度。这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大——切削负载是逐渐增大的。粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀，如CoroMill 200（见模具制造样本C-1102:1）作为首选。在5轴切削中，圆刀片非常适宜，特别是它没有任何限制。
经过运用良好的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可替代球头立铣刀。跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相别离，也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9) 什么是有效切削速度（ve）和为什么它对高消费率非常重要？
切削中，理论或有效直径上的有效切削速度的根本计算总是非常重要。由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速，假设未计算有效速度，台面进给量就会计算错误。
假设在计算切削速度时运用刀具的名义直径值（Dc），当切削深度浅时，有效或理论切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill 200刀具（特别是在小直径范围）、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill 390立铣刀之类的刀具（这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本 C-1102:1）。由此，计算得到的进给率也低得多，这严重降低了消费率。更重要的是，刀具的切削条件低于它的才能和推荐应用范围。
当停止3D切削时，切削时的直径在变化，它与模具的几何外形有关。此问题的一个处理方案是定义模具的陡壁区域和几何外形浅的零件区域。假设对每个区域编制特地的CAM程序和切削参数，就可以到达良好的折中和结果。
10) 关于成功的淬硬模具钢铣削来说，重要的应用参数有哪些？
运用高速铣对淬硬模具钢停止精加工时，一个需恪守的主要要素是采用浅切削。切削深度应不超越0.2/0.2 mm（ap/ae：轴向切削深度/径向切削深度）。这是为了防止刀柄/切削刀具的过大弯曲和坚持所加工模具具有小的公差和高精度。
选择刚性很好的夹紧系统和刀具也非常重要。当运用整体硬质合金刀具时，采用有最大中心直径（最大抗弯刚性）的刀具非常重要。一条经历规律是，假设将刀具的直径进步20％，例如从10 mm进步到12 mm，刀具的弯曲将减小50％。也可以说，假设将刀具悬伸/伸出局部缩短20％，刀具的弯曲将减小50％。大直径和锥度的刀柄进一步进步了刚度。当运用可转位刀片的球头立铣刀（见模具制造样本 C-1102:1）时，假设刀柄用整体硬质合金制造，抗弯刚性可以进步3－4倍。
当用高速铣对淬硬模具钢停止精加工时，选择专用槽形和牌号也非常重要。选择像TiAlN这样有高热硬度的涂层也非常重要。
11) 什么时分应采用顺铣，什么时分应采用逆铣？
主要建议是：尽可能多运用顺铣。
当切削刃刚停止切削时，在顺铣中，切屑厚度可到达其最大值。而在逆铣中，为最小值。普通来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是由于在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃遭到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热量。逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。
在顺铣中，切削刃主要遭到的是紧缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。当然也有例外。当运用整体硬质合金立铣刀（见模具样本C- 1102:1中的刀具）停止侧铣（精加工）时，特别是在淬硬材料中，逆铣是首选。这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。不同轴向走刀之间假设有不重合的话，接刀痕也非常小。这主要是由于切削力的方向。假设在切削中运用非常尖利的切削刃，切削力便趋向将刀“拉”向材料。可以运用逆铣的另一个例子是，运用老式手动铣床停止铣削，老式铣床的丝杠有较大的间隙。逆铣产生消弭间隙的切削力，使铣削动作更平稳。
12) 仿形铣削还是等高线切削？
在型腔铣削中，保证顺铣刀具途径成功的最好方法是采用等高线铣削途径。铣刀（例如球头立铣刀，见模具制造样本C-1102:1）外圆沿等高线铣削常常得到高消费率，这是由于在较大的刀具直径上，有更多的齿在切削。假设机床主轴的转速遭到限制，等高线铣削将辅佐坚持切削速度和进给率。采用这种刀具途径，工作负载和方向的变化也小。在高速铣应用和淬硬材料加工中，这特别重要。这是由于假设切削速度和进给量高的话，切削刃和切削过程便更容易遭到工作负载和方向改动的不利影响，工作负载和方向的变化会惹起切削力和刀具弯曲的变化。应尽可能防止沿陡壁的仿形铣削。下仿形铣削时，低切削速度下的切屑厚度大。在球头刀中央，还有刃口崩碎的风险。假设控制差，或机床无预读功用，就不能足够快地减速，最容易在中央发作刃口崩碎的风险。沿陡壁的上仿形铣削对切削过程较好一些，这是由于在有利的切屑速度下，切屑厚度为其最大值。
为了得到最长的刀具寿命，在铣削过程中应使切削刃尽可能长时间地坚持连续切削。假设刀具进入和退出太频繁，刀具寿命会明显缩短。这会使切削刃上的热应力和热疲倦加剧。在切削区域有均匀和高的温度比有大的动摇对现代硬质合金刀具更有利。仿形铣削途径常常是逆铣和顺铣的混合（之字形），这意味切削中会频繁地吃刀和退刀。这种刀具途径对模具质量也有不好的影响。每次吃刀意味刀具弯曲，在外表上便有抬起的标志。当刀具退出时，切削力和刀具的弯曲减小，在退出局部会有细微的材料“过切削”。

13) 为什么有的铣刀上必需有不同的齿距？
铣刀是多切削刃刀具，齿数（z）是可改动的，有一些要素可以辅佐肯定用于不同加工类型的齿距或齿数。材料、工件尺寸、总体稳定性、悬伸尺寸、外表质量请求和可用功率就是与加工有关的要素。与刀具有关的要素包括足够的每齿进给量、至少同时有两个齿在切削以及刀具的切屑容量，这些仅是其中的一小局部。
铣刀的齿距（u）是刀片切削刃上的点到下一个切削刃上同一个点的间隔。铣刀分为疏、密和超密齿距铣刀，大局部可乐满铣刀都有这3个选项，见模具制造样本C-1102:1。密齿距是指有较多的齿和恰当的容屑空间，可以以高金属去除率切削。普通用于铸铁和钢的中等负载铣削。密齿距是通用铣刀的首选，推荐用于混合消费。
疏齿距是指在铣刀圆周上有较少的齿和有大的容屑空间。疏齿距常常用于钢的粗加工到精加工，在钢加工中振动对加工结果影响很大。疏齿距是真正有效的问题处理方案，它是长悬伸铣削、低功率机床或其它必需减小切削力应用的首选。
超密齿距刀具的容屑空间非常小，可以运用较高的工作台进给。这些刀具适宜于连续的铸铁外表的切削、铸铁粗加工和钢的小余量切削，例如侧铣。它们也适宜于必需坚持低切削速度的应用。铣刀还可以有均匀的或不等的齿距。后者是指刀具上齿的间隔不相等，这也是处理振动问题的有效方法。
当存在振动问题时，推荐尽可能采用疏齿不等齿距铣刀。由于刀片少，振动加剧的可能性就小。小的刀具直径也可改善这种情况。应运用能很好顺应的槽形和牌号的组合——尖利的切削刃和韧性好的牌号组合。
14) 为了获得最佳性能，铣刀应怎样定位？
切削长度会遭到铣刀位置的影响。刀具寿命常常与切削刃必需承当的切削长度有关。定位于工件中央的铣刀其切削长度短，假设使铣刀在任一方向偏离中心线，切削的弧就长。要记住，切削力是如何作用的，必需到达一个折中。在刀具定位于工件的中央的情况下，当刀片切削刃进入或退出切削时，径向切削力的方向就随之改动。机床主轴的间隙也使振动加剧，招致刀片振动。
经过使刀具偏离中央，就会得到恒定的和有利的切削力方向。悬伸越长，克制一切可能的振动也就越重要。

15) 为了消弭切削过程中的振动，应采取什么措施？
当存在振动问题时，根本措施是减小切削力。这可经过运用正确的刀具、方法和切削参数到达。
恪守下面的已证明有效的建议：
- 选择疏齿距或不等齿距铣刀。
- 运用正前角、小切削力刀片槽形。
- 尽可能运用小铣刀。当运用减震接杆停止铣削时，这一点特别重要。
- 运用小切削刃钝化半径（ER）的刀片。从厚涂层到薄涂层。如需求可运用非涂层刀片。应运用基体为细晶颗粒的高韧性刀片牌号。
- 运用大的每齿进给。降低转速，坚持工作台进给量（等于较大的每齿进给量）。或坚持转速并进步工作台进给量（较大的每齿进给量）。切勿减小每齿进给量！
- 减小径向和轴向切削深度。
- 选择稳定的刀柄，如可乐满Capto。运用尽可能大的接柄尺寸，以获得最佳稳定性。运用锥度加长杆，以获得最大刚性。
- 关于大悬伸，运用与疏齿距不等齿距铣刀别离的减震接杆。安装铣刀时，使铣刀与减震接柄直接衔接。
- 使铣刀偏离工件中心。
- 假设运用偶数齿的刀具——可每隔一齿拆下一个刀片。
16) 为了使刀具平衡，应采取的最重要措施有哪些？
在整个切削过程中，为到达刀具平衡牵涉到的典型步骤如下：
- 丈量刀具/刀柄组件的不平衡。
- 经过变卦刀具、切削它以去除一些质量，或挪动刀柄上的配重来降低不平衡。
- 经常必需反复这些步骤，包括再次检查刀具、再次精确调整，直抵到达平衡。
刀具平衡还牵涉到几个未讨论过的工艺中的不稳定性。其中之一是刀柄与主轴之间的配合问题。其缘由是夹紧经常常有可丈量的间隙，也可能是锥柄上有切屑或脏污。这会构成锥柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主轴在各个方面的状态都很好，但假设存在沾污，也会构成不平衡。为了平衡刀具，必需会增加切削过程中的本钱，假设刀具平衡对降低本钱非常重要，就应并对每种的细致情况停止分析。
但是，为了很好地平衡刀具，在选择正确的刀具时还有许多工作要做。以下几点是选择刀具时应给予思索的：
- 购置高质量的刀具与刀柄。应选择预先已消弭了不平衡的刀柄。
- 最好运用短的和尽可能轻的刀具。
- 定期检验刀具和刀柄，检查能否有疲倦螺纹和变形的征兆。
工艺能承受的刀具不平衡由工艺本身的情况来肯定。这些情况包括切削过程的切削力、机床的平衡情况及这两个要素彼此互相影响的程度。实验是找到最佳平衡的最好方法。用不同的不平衡值运转几次，例如从不平衡值为20克毫米或更低开端。每次运转后，再用愈加平衡的刀具反复实验。最佳平衡应该是这样的一个点：超越这个点后，进一步进步刀具平衡不会进步工件的外表质量；或是这样的一个点：在此点上工艺能易于保证规则的工件公差。
关键是不断将重点放在工艺上，而不是将动平衡等级-G值或其它恣意肯定的平衡值作为目的。此目的应为到达效率尽可能高的工艺。这牵涉到权衡刀具平衡的本钱和因此而获得的好处，因此应在本钱与好处之间合理地停止平衡。
关于刀具平衡更细致的技术信息，请与当地的可乐满代表联络。
17) 在常规和高速切削应用中，为了得到尽可能好的效果，我应运用何种刀柄？
高速加工时，向心力非常大，会招致主轴孔渐渐变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响，由于V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这致使会惹起刀具粘住或Z轴方向的尺寸精度降低。
与主轴孔和端面同时接触的刀具，即径向和轴向同时配合的刀具更适用于高速下的切削。当主轴孔扩展时，端面接触可防止刀具在主轴孔内向上的挪动。运用空心刀柄的刀具也容易受向心力的影响，但它们已设计成在高速下随主轴孔的增大而增大。刀具和主轴在径向和轴向都接触提供了良好的夹紧刚性，使刀具可以停止高速切削。采用独有的椭圆三棱短锥设计的可乐满Capto接口在传送扭矩和高消费率切削时，具有更优秀的性能。
高主轴转速时主轴外表接触的对照表
主轴转速 ISO 40 HSK 50A Coromant Capto C5
0 100% 100% 100%
20 000 100% 95% 100%
25 000 37% 91% 99%
30 000 31% 83% 95%
35 000 26% 72% 91%
40 000 26% 67% 84%
当布置高速切削时，应尽量运用由对称的刀具和刀柄组合而成的刀具系统。有几种可用的不同刀具系统。先将刀柄加热使孔扩张，待它们冷却后刀具就被夹紧了，这就是过盈配合系统。关于高速切削来说，这是最好和最可靠的固定刀具方法。这首先是由于它的跳动量非常小；第二，这种衔接能传送大扭矩；第三，它很容易构建定制刀具和刀具组件；最后，用这种方法组成的刀具组件有极高的总体刚性。
另一种出众并非常通用的刀具夹紧安装是可乐满高精度强力夹头——CoroGrip。这种刀柄系统掩盖了从粗加工到超精加工的一切应用。一个夹头可夹紧运用直柄、惠氏刻槽或侧压式刀柄的面铣刀到钻头的一切类型的刀具。标准弹簧夹套，如可用液压（HydroGrip）、BIG、Nikken、NT的弹簧夹套，均可用于CoroGrip夹头。在4XD处的跳动量仅为0.002 – 0.006 mm。夹紧力和扭矩传送特别高，其平衡设计使它用于高速切削（< 40 000转/分）时有非常圆满的性能。关于刀柄的细致信息，请参见模具制造样本C-1102:1。
18) 我应怎样切削转角才干没有振动的风险？
传统的切削转角的方法是运用线性切削（G1）,在转角的过渡不连续。这就是说，当刀具抵达角落时，由于线性轴的动力特性限制，刀具必需减速。在电机改动进给方向前，有一短暂的停顿，这会产生大量的热量和摩擦。很长的接触长度会招致切削力的不稳定，并常常使角落切削缺乏。典型的结果是振动——刀具越大和越长，或刀具总悬伸越大，振动越强。
此问题的最佳处理方案：
• 运用圆角半径比转角半径小的刀具。运用圆弧插补生成角落。这种加工方法在块的边境处不会产生停顿，这就是说，刀具的运动提供了光滑和连续的过渡，产生振动的可能性大大地降低了。
• 另一种处理方案是经过圆弧插补产生比图纸上的规则稍大些的圆角半径。这是很有利的，这样，有时就可在粗加工中运用较大的刀具，以坚持高消费率。
• 在角落处余下的加工余量可以采用较小的刀具停止固定铣削或圆弧插补切削。
19) 什么是开端切削型腔的最佳方法？
共有4种主要方法：
• 起始孔的预钻削，角落也可预钻削。不推荐这种方法：这需求增加一种刀具，同时此刀具也要占领刀具室内空间。单从切削的观念看，刀具经过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当运用预钻削孔时，常常会招致刀具损坏。运用预钻削孔，也会增加切屑的再切削。
• 假设运用球头立铣刀或圆刀片刀具（见模具制造样本C-1102:1），通常采用啄铣，以保证全部轴向深度都能得以切削。运用这种方法的缺陷是排屑问题和运用圆刀片会产生非常长的切屑。
• 最佳的方法之一是运用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以到达全部轴向深度的切削。
最后，可以以螺旋方式停止圆插补铣。这是一种非常好的方法，由于它可产生光滑的切削作用，而只请求很小的开端空间。
20) 高速切削的定义是什么？
关于高速切削的讨论在一定程度上仍是紊乱的。如何定义高速切削（HSM），目前有许多观念和许多方法。
让我们看一下这些定义中的几个：
• 高切削速度切削
• 高主轴速度切削
• 高进给切削
• 高速和高进给切削
• 高消费率切削
我们对高速切削的定义描绘如下：
• HSM不是简单意义上的高切削速度。它应当被以为是用特定方法和消费设备停止加工的工艺。
• 高速切削无需高转速主轴切削。许多高速切削应用是以中等转速主轴并采用大尺寸刀具停止的。
• 假设在高切削速度和高进给条件下对淬硬钢停止精加工，切削参数可为常规的4到6倍。
• 在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中，HSM意味着高消费率切削。
• 零件外形变得越来越复杂，高速切削也就显得越来越重要。
• 如今，高速切削主要应用于锥度40的机床上。
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南 C-1120:2。请参见模具制造应用指南 C-1120:2。
21) 高速切削的目的是什么？
高速切削的主要目的之一是经过高消费率来降低消费本钱。它主要应用于精加工工序，常常是用于加工淬硬模具钢。另一个目的是经过缩短消费时间和交货时间进步整体竞争力。
到达这些目的的主要要素为：
• 一次（更少此数）装夹的模具加工。
• 经过切削改善模具的几何精度，同时可减少手工劳动和缩短试模时间。
• 运用CAM系统和面向车间的编程来辅佐制定工艺方案，经过工艺方案进步机床和车间的应用率。
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南 C-1120:2。请参见模具制造应用指南 C-1120:2。

22) 高速切削的理论优点是什么？
刀具和工件可坚持低温度，这在许多情况下延长了刀具的寿命。另一方面，在高速切削应用中，切削量是浅的，切削刃的吃刀时间特别短。这就是说，进给比热传播的时间快。
低切削力得到小而分歧的刀具弯曲。这与每种刀具和工序所需的恒定的加工余量相别离，是高效和平安加工的先决条件之一。
由于高速切削中典型的切削深度是浅的，刀具和主轴上的径向力低。这减少了主轴轴承、导轨和滚珠丝杠的磨损。高速切削和轴向铣削也是良好的组合，它对主轴轴承的冲击小，运用这种方法可以运用悬伸较长的刀具而振动的风险不大。
小尺寸零件的高消费率切削，如粗加工、半精加工和精加工，在总的材料去除率相对低时有很好的经济性。
高速切削可在普通精加工中获得高消费率，可获得出色的外表质量。外表质量常低于Ra 0.2 um。
采用高速切削，使对薄壁零件的切削成为可能。运用高速切削，吃刀时间短，冲击和弯曲减小了。
模具的几何精度进步了，组装就容易和更快了。无论是什么人，技艺如何，都能获得CAM/CNC消费的外表纹理和几何精度。假设花在切削上的时间稍多一些，费时的人工抛光工作可显著减少。常常可减少达60-100%
一些加工，如淬火、电解加工和电火花加工（EDM），可以大大减少。这就可降低投资本钱和简化后勤供应。用切削替代电火花加工（EDM），模具运用寿命和质量也得到进步。
采用高速切削，可经过CAD/CAM很快改动设计，特别是在不需求消费新电极的情况下。
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南C-1120:2。请参见模具制造应用指南C-1120:2。
23) 高速切削有风险或缺陷吗？
• 由于起始过程有高的加速度和减速度以及中止，导轨、滚珠丝杠和主轴轴承产生相对快的磨损。这常常招致较高的维护本钱。
• 需求特地的工艺学问、编程设备和快速传送数据的接口。
• 可能很难找到和选择高级技术员工。
• 常有相当长的调试和出缺点时间。
• 加工中无需紧急中止，招致人为错误和软件或硬件缺点会产生许多严重结果。
• 必需有良好的加工方案——“向饥饿的机床提供食物”。
• 必需有平安维护措施：运用带平安外罩及防碎片盖的机床。防止刀具的大悬伸。不要运用“重”刀具和接杆。定期检查刀具、接杆和螺栓能否有疲倦裂纹。仅运用注明最高主轴速度的刀具。不要运用整体高速钢（HSS）刀具！
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南C-1120:2。请参见模具制造应用指南C-1120:2。
24) 高速切削对机床有哪些请求？
对ISO/BT 40号机床的典型请求如下：
• 主轴速度范围 < 40 000 转/分
• 主轴功率 > 22 kW
• 可编程进给率 40-60 m/分
• 快速横向进给 < 90 m/分
• 轴向减速度/加速度 > 1 G
• 块处置速度 1-20 毫秒
• 数据传送速度 250 Kbit/s (1 毫秒)
• 增量（线性） 5-20 微米
• 或 NURBS 插补
• 主轴具有高热稳定性和刚性，主轴轴承具有高的预张力和冷却才能。
• 经过主轴的送风/冷却液
• 具有高的吸收振动才能的刚性机床框架
• 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。
• CNC中的高级预见功用。
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南 C-1120:2。请参见模具制造应用指南C-1120:2。
25) 高速切削对切削刀具的典型特性或请求有哪些？
整体硬质合金：
• 高精度磨削，径向跳动低于3微米。
• 尽可能小的凸出和悬伸，最大的刚性，尽可能小的刀具弯曲变形和大的芯核直径。
• 为了使振动的风险、切削力和弯曲尽可能小，切削刃和接触长度应尽可能短。
• 超尺寸、锥度刀柄，这在小直径时特别重要。
• 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。
• 用于风冷或冷却液的内冷却孔。
• 适宜淬硬钢高速切削请求的稳定微槽形。
• 对称刀具，最好是设计保证平衡。
运用可转位刀片的刀具：
• 设计保证的平衡。
• 在刀片座和刀片上的保证跳动量小的高精度，主刀片的最大径向跳动为10微米。
• 适宜淬硬钢高速切削请求的牌号和槽形。
• 刀细致上有恰当的间隙，以防止刀具弯曲（切削力）消逝时产生摩擦。
• 送风或冷却液的冷却孔（立铣刀）。
• 刀细致上标明允许的最大转速。
关于高速切削的细致信息，请参见模具制造应用指南 C-1120:2。请参见模具制造应用指南C-1120:2

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在模具制造范畴的25个常见问题解答

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