高速銑削技術(shù)在塑料模具加工中的應(yīng)用

    目前塑料模具越來(lái)越精巧、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜、整副模具越來(lái)越精密，模具要求的合模次數(shù)接近和超過(guò)80萬(wàn)次，國(guó)外的塑料模具廠商采用的模具鋼材的硬度越來(lái)越高，有的甚至超過(guò)HRC 64以上，而模具的交貨期卻要求越來(lái)越短。這些市場(chǎng)特點(diǎn)給模具制造商帶來(lái)了極大的壓力。高速銑削技術(shù)的出現(xiàn)為模具制造帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，尤其在中小型精密塑料模具加工中顯示了巨大的優(yōu)勢(shì)。

    1. 減少塑料模具加工中的工序數(shù)量，縮短模具的交付時(shí)間
    高速切削的高效率不光體現(xiàn)在減少多少機(jī)床加工時(shí)間，實(shí)際上是減少整體工序時(shí)間。采用更高的切削速度，精加工時(shí)更少的加工余量，更密的刀軌以及更少的切深，特別是在自由曲面上(切深一般在0.02至0.1mm,如使用細(xì)小刀具直徑，如 0.3-0.8mm直徑刀具時(shí)，切深更小至(0.008-0.02mm),精細(xì)、緊密的刀軌一般均會(huì)大大提高加工表面的光潔度。以快速精細(xì)的輕切削代替常規(guī)的緩慢的重切削，會(huì)大大簡(jiǎn)化以后的工序。例如手工拋光時(shí)間可縮短60%-100%，也可減少EDM的工序與時(shí)間，這種節(jié)約已經(jīng)在許多國(guó)外模具廠商得到了真實(shí)反映。

    2. 可加工薄壁的筋和細(xì)小直徑刀具的清根
    由于高速銑削機(jī)床大大提高了主軸轉(zhuǎn)速和主軸的動(dòng)平衡性能以及機(jī)床的穩(wěn)定性，在同樣的刀具直徑下，可得到更大的切削速度，這樣在刀具與工件表面可實(shí)現(xiàn)輕切削的加工方式，大大降低切削區(qū)域的切削力。所以可加工0.1mm以上的薄壁或筋，同時(shí)對(duì)精密模具的小圓角清根帶來(lái)極大的方便，甚至在模具材料硬度達(dá)HRC54，可使用直徑為0.3mm的刀具進(jìn)行銑削操作。這樣可大大減少電極的數(shù)量，同時(shí)也減少了放電加工時(shí)間。
在沒(méi)有使用高速銑之前，采用雕刻機(jī)制造電極，效果不理想。加工中容易斷刀，加工效率低、光潔度低、加工材料硬度低，達(dá)不到外商的要求。采用高速銑削后大大提高了加工質(zhì)量和加工效率。

    3. 提高加工零件的精度
    與傳統(tǒng)的切削方式相比，高速銑削的切屑形成方式不同，產(chǎn)生的絕大部分的熱量由切屑帶走，熱量不會(huì)聚集在加工區(qū)域，同時(shí)走刀速度比常規(guī)走刀速度要快的多，熱量更不容易聚集，材料熱變形小的多，保持比較恒定、理想的切削條件，從而保證了工件的加工精度。另外在電極加工中，加工的電極精度高，輪廓形狀一致性好，光潔度高，電極一般不需要拋光處理，不會(huì)產(chǎn)生由于手工拋光而影響工件的精度，從而大大提高了模具的制造精度。

    4. 高效率的電極加工及更為有效的放電加工
    由于高速銑削產(chǎn)生切屑的方式不同和加工熱量不易集中的特性，在加工銅電極與石墨電極這些材料時(shí)，能提供更快的走刀速度，單位時(shí)間內(nèi)的材料去除率比常規(guī)切削高好幾倍，使得電極的粗加工和半精加工的時(shí)間大大縮短，同時(shí)在精加工中采用高速的輕切削，更細(xì)密、精確的刀軌，大大提高了電極的光潔度，節(jié)省、甚至取消了拋光時(shí)間。在刀具磨損量非常大的石墨電極加工中，由于應(yīng)用了PCD(鉆石)涂層的刀具，大大降低了刀具的磨損量，使得加工石墨電極中采用高速銑變?yōu)榭赡�。在放電加工工藝中，目前普遍采用粗、精電極加工，而高速切削加工的電極減少或取消了拋光工作，使得電極放電區(qū)域一致，提高面接觸，放電間隙得到有效的控制，提高了放電的效率。同時(shí)由于可采用更小的刀具直徑，使得模具的加工余量減少，因而可以取消粗電極，減少了電極數(shù)量并縮短了放電加工的時(shí)間。

    隨著這幾年高速銑削技術(shù)的發(fā)展，高速銑削的外部環(huán)境也越來(lái)越完善。刀柄、冷卻系統(tǒng)、機(jī)床結(jié)構(gòu)、主軸轉(zhuǎn)速的不斷提高，應(yīng)用技術(shù)的累積等，使得高速銑削技術(shù)的性價(jià)比越來(lái)越高。高速銑削刀具的不斷推陳出新，新的涂層、新的工藝的不斷被采用，切削材料硬度不斷提高，模具材料能選用越來(lái)越硬的材料。目前帶動(dòng)平衡的高速銑刀能切削超過(guò)HRC 64的淬硬鋼材料，提高了模具的合模次數(shù)。目前擁有高速加工中心的模具廠商普遍采用在普通機(jī)床上進(jìn)行大余量、大刀具的粗加工，然后進(jìn)行熱處理，最后在高速機(jī)床上進(jìn)行半精加工和精加工，在提高了精度和效率的同時(shí)盡可能地降低加工成本。