模具加工中高速切削加工技术的应用

林奎伟

东营市技师学院，中国·山东 东营 257000

1 引言

高速切削技术是一种新型的应用技术，如果把它应用到实际加工的过程中，需要考虑到很多问题，如实际工件的粗糙程度以及切削时的速度和角度等，因此这也限定了它的实施范围。但是，在模具的加工过程中非常需要高速切割技术，因为它能让磨具加工的速率得到提高，节约时间上的成本，让与之对应的企业发展得更好。

2 高速切削加工技术的特点

高速切削时，刀具的速度往往是传统时的几倍，但是它切片的厚度也会减小，大大增加了原料的利用度，而一定的理论表明，它的速度增加时，切削温度反而低，同样功率做的功也会相对较大，所以它有着较强的优势，具体表现在以下几个方面。

2.1 高速切削加工技术具有较高的生产效率

高速切削技术，顾名思义，切削的速度较高，所以生产的速率也就较快，那么在实际应用中可以在更短的时间内生产出更多产品。不仅能节约效率，还可以在未进行反应的情况下，快速地将物品切割完毕，从而减少资源的浪费，效率也得到大幅度提高，不仅能节约经济成本，还能保护环境[1]。

2.2 高速切削加工技术可实现高质量加工

不同于有些以牺牲质量为代价的提高效率，高速切削拥有着高质量的加工方法。其原因在于它进行切削时所用的力度较小，减少了震动和共振的产生，从而降低了切削振动，进而提高了加工质量。具体原因同样是可以一次性把加工物品生产完成，减少了在加工过程中所产生的力度，可以保证质量和精准度，尽量减少变形情况，在较精准的位置也不会出现问题，所以使质量增加，耐磨性也得到提高。同时，高速切削保持了较小的深度和宽度以保证精确度，因此它适用于一些高精度的加工，对于一些要求较为粗糙的则可以使用传统的加工方法，以减少工具的浪费[2]。

2.3 降低加工能耗，节省制造资源

由于加工的速率高，时间短，同时成本低，所以减少了能源的消耗，还能保护环境，提高了利用率。此外，其可以直接加工淬火后的材料，进一步简化加工工程，同时节约一定的人力资源，和淬火后的处理同样是降低能耗的举措。

2.4 高速切削加工技术具有较高的经济效益

综合以上多个优势，因为高速切削既有着高效率，又能保证高质量，所以可以提高企业的经济效益。加工模具时，如果使用这种切削方法，一方面减少了时间，大大提高生产效率；另一方面，提高了质量和耐磨度，减少了原材料的消耗，进一步降低了成本。模具加工的原材料和相应的工具通常是较为昂贵的，降低成本则可以减少生产成本，所以综合来看其能让企业得到更高的经济效益[3]。

3 高速切削加工技术在模具加工中的具体应用

模具加工通常是一个制造企业的基础，也是制造行业的重点，只有牢牢打好这一基础，才可以为后续的制作生产做好铺垫。因此，在模具加工时，对一系列的要求都比较严格，如质量、粗糙度、工具等。运用高速切削的方法，可以解决一系列问题，并把生产的效率相对提高以降低成本。高速切削的定义是一种系统性的加工手段，而不是快速加工，或者使用高速转动速度的主轴。高速切削最大的优点在于它的速度较快，可以提高效率，降低粗糙度和成本，以达到最高化的经济效益。

3.1 机床技术方面

如果在加工方面使用高速切削，则会与传统的普通切削有着较大的差距。首先两者的要求不同，高速切削对于与之配套的工具也有着相对较为严格的要求，它要求与之配套的工具都有着一定的强度和精度，这样才不会在高速运转的过程中出现问题甚至出现事故。因此，无论对于主轴还是机床而言，都需要有着能与之匹配的自身属性。只有强度足够大，才能完成高速切削，并提高高速切削相对应的准确性和高效性。高速切削还有一些其他的特质，但是这些都是为了辅助切削时所产生的对应问题。例如，冷却系统角度，可以让其能适应切削液的冷却；为了快速找准定位，能自主运行，减少人力成本，则有了换刀系统[4]。

3.2 刀具材料方面

任何器具在长期使用后都会有一定的磨损，而快速加工则会加剧磨损的程度，切削技术也是如此。在传统的加工方式中，速度往往会严重影响磨损程度，经过一系列研究表明，它们两者的关系通常是相对的，所以对于高速切削技术的应用而言，加工企业应当更加重视刀具磨损问题。因此，现在有了高速切削的技术更应当注重磨损这一问题，而影响磨损的不仅仅是速度，还有温度、力度、角度、材料等多方面因素。同时，温度和力度也是受到速度的影响，温度和力度往往会随着速度一同变化。而材料这一重要影响因素则表现在不同强度的材料在进行切削时，也有不同的磨损度，所以不同的刀具材料使用时的注意事项也应当不同。

3.3 加工工艺方面

高速切削可以应用在粗加工，半精加工和精加工三个方面。

首先是粗加工，粗加工在大部分时候可以不使用高速切削，使用传统的切削方式就已足够，但如果利用高速切削时，往往是去除加工的余量，同样是要求一定的精度和粗糙程度的。使用高速切削，往往是为了高效完成工作，因此为了达到这一目的，应当稳定机床，以保证方向和力度都不发生改变，减少出现问题或事故的几率。哪怕是粗加工，也应当保证零件依旧是原本的形状，不要发生太大的改变，所以要对零件做好相应的设计，以保证它在精加工时可以进一步进行精加工的处理。例如，不使用尖角而使用圆角的方法进行零件的处理，这样的处理方法可以使用残余量加工，或者是交线清角模式；在进行切削时就应当圆弧形的切削，而不是直接切削，这就需要考虑到下刀的距离。因此，在实际进行应用时，就应当考虑到行间距，这就需要技术性的保障，利用软件编程提前设定好以确定切削的方式以达到稳定的要求。

其次是半精加工，半精加工是精加工和粗加工之间的一个过渡，只要做好加工的表面，让其比较光滑，减少原材料，进一步为精加工做好准备即可。

最后是精加工，精加工则需要完全按照图纸进行，只有完全按照图纸进行才能满足设计的要求。精加工对粗糙程度和精确度都有着准确的要求，同时还要考虑精加工和粗加工的差距，不能太大，否则不易过渡，但是也不可以太小，否则不易加工。因此，需要了解到精加工的特点，操作时可以按照图纸加大转轴速度，减少背吃刀量，在加工时可以逐步加工，先处理平面，然后再处理曲面，或者是台阶形面。这就需要因地制宜，根据不同的情况选择不同的方案来进行处理。

3.4 软件方面

高速切削与传统的加工方法不同，但是也有着一定的相同之处，即和传统的数控加工一样，都是利用自动的编程软件来进行的。因此，需要借助一定的编程软件来进行设计加工任务。目前，中国常用的软件是CAXA，它既能满足拥有较高计算速度的要求，同时也能满足刀具检查的要求。

4 结语

根据论文的论述，高速切削技术已经逐步地被应用在多方面的模具加工技术中，而且具有着较大优势，如生产效率高、质量高、节约能源以及精确度高等。此外，它也能满足与之对应的要求，如要求一定的强度、精度、刚度等。总而言之，高速切削技术在未来会继续发展，并逐步在模具加工中起到重要作用，因此需要进一步予以重视。