在高速切削加工中最常用的加工方法是高速銑削,用高速銑削模具代替電火花加工模具具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)加工質(zhì)量好
用傳統(tǒng)電火花加工方法加工模具時(shí),在對(duì)工件表面局部高溫放電燒蝕過程中,工件材料表面的物理-機(jī)械性能會(huì)受到一定損傷,常常會(huì)在型腔表面產(chǎn)生微細(xì)裂紋,難以保證工件加工質(zhì)量。高速銑削以高于常規(guī)銑削速度10倍左右的切削速度對(duì)零件進(jìn)行加工,毛坯的余量還來不及充分變形就瞬間被切離工件,工件表面的殘余應(yīng)力非常小。同時(shí),高速銑削過程中機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速極高(8000r/min~100000r/min),“機(jī)床-夾具-工件-刀具”工藝系統(tǒng)的激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其固有頻率范圍,零件加工過程平穩(wěn)無沖擊。因此,零件的加工精度高,表面質(zhì)量好。經(jīng)過高速銑削的模具型腔,表面質(zhì)量可達(dá)到磨削的水平,故可省去后續(xù)的磨削加工工序。
(2)生產(chǎn)效率高
由于電火花加工是靠放電燒蝕進(jìn)行的“微切削”,加工過程非常緩慢,同時(shí),模具型腔表面粗糙度也達(dá)不到模具的要求,往往經(jīng)過電火花加工后還需進(jìn)行費(fèi)時(shí)的手工研磨和拋光模具,因此這種工藝生產(chǎn)效率極低。在加工中心或高速銑床上切削加工模具,其加工過程本身的效率比電火花加工高出好幾倍。同時(shí),可以在工件一次裝夾中完成型腔的粗、精加工及模具其它部位的機(jī)械加工,即實(shí)現(xiàn)所謂的“一次過”技術(shù)(One Pass Machining)。此外,該技術(shù)不需
要做電極及后續(xù)的手工研磨和拋光,容易實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)化。因此,高速加工技術(shù)的應(yīng)用使模具開發(fā)速度大為提高。
(3)能加工形狀復(fù)雜的硬質(zhì)零件和薄壁零件
由高速切削機(jī)理可知,高速銑削時(shí)切削力大為減少,切削過程變得比較輕松。高速切削可以加工材料硬度達(dá)60HRC以上的淬硬鋼,可以不用切削液,即所謂的硬切削(Hard Machining)和干切削(Dry Machining)。更為突出的是,在高速銑削中橫向切削力很小,這對(duì)加工復(fù)雜模具型腔中的一些細(xì)筋和薄壁(壁厚可小于1mm)極其有利。當(dāng)然,高速銑削加工模具也存在一定的局限。當(dāng)工件材料硬度大于60HRC以上,并且具有既窄又深的型腔且倒角和圓角非常小時(shí),高速銑削加工就顯得非常困難,而采用高速銑削和電火花加工的有機(jī)組合就可以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果。