模具高速銑削加工技術(shù)及數(shù)控編程實(shí)例

1、模具高速銃削加工技術(shù)及數(shù)控編程實(shí)例一、前言模具作為模壓產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵工裝， 其設(shè)計(jì)?與生產(chǎn)周期日益成為決定新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的決定因素。 U前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的航空航天、汽車、機(jī)械、模具、機(jī)床等行業(yè)第一得益于該項(xiàng)新技術(shù)，使上述行質(zhì)量明顯提高，本錢大幅度降低，取得了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在汽車工業(yè)中，過(guò)去新車型的開(kāi)10 年，此刻縮短為 2? 3 年。福特、通用、豐田等公司的新車型開(kāi)發(fā)周期僅為 1 年半 , 子一切都得益于企業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造手腕的現(xiàn)代化水平的提高。高速切削技術(shù)慢慢應(yīng)業(yè)的產(chǎn)品發(fā)周期一樣為 這【無(wú)憂機(jī)械電 用于加工鑄鐵和碩鋁合金，尤其是無(wú)憂機(jī)械電子加工大型覆蓋件沖壓模、鍛模、壓鑄模和注射模， 工時(shí)刻和

2、硏制時(shí)刻的同時(shí)提高尺寸公差和表面一致性。 U前國(guó)際上高速切削加工技U的是在減少加 術(shù)要緊應(yīng)用于汽車工業(yè)、模具行業(yè)、航空航天行業(yè)，尤其是在加工復(fù)雜曲面的領(lǐng)域，工件本身或刀 具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領(lǐng)域，顯示了壯大的功能。國(guó)內(nèi)高速切削加工技術(shù)的硏究與應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 90 年代，也是要緊應(yīng)用于模具、航空、航天和汽車工業(yè)，但采納的高速切削 CNC機(jī)床、高 速切削刀具和 CAD/CAM軟件等以入口為主。二、高速切削加工應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)控高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的 先進(jìn)制造技術(shù)。在常規(guī)切削加工中備受困擾的一系列問(wèn)題，通過(guò)高速切削加工的應(yīng)用得到了

3、解決。 度、進(jìn)給速度相對(duì)于傳統(tǒng)的切削加工，以級(jí)數(shù)級(jí)提高，切削機(jī)理也發(fā)生了根本的變化。與其切削速 傳統(tǒng)切削加工相比，切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍，其單位功率的金屬切除率提高了 30%? 40 陰 切削力降低了 30 孰刀具的切削壽命提高了 70%留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動(dòng)兒 乎消失。隨著切削速度的提高，單位時(shí)間毛坯材料的去除率增加，切削時(shí)間減少，加工效率提高 高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，高速加工的小量快進(jìn)使切削力減少 力和熱應(yīng)力變形，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。, 從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提 , 切屑的高速排除 , 減少了工件的切削山于切削力的降低，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)

4、的丄作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率，而丄件的表面粗 糙度對(duì)低階頻率最為敬感，山此降低了表面粗糙度。在模具的高淬碩鋼件 （HRC4 65） 的加工過(guò) 程中，釆用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序，避免了電極的制造和費(fèi)時(shí)的電加工時(shí)間 越需要的薄壁模具工件，高速銃削可順利完成。多工步加工。這些優(yōu)點(diǎn)在資金回轉(zhuǎn)要求快、1 ?高速切削加工, 大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。一些市場(chǎng)上越來(lái)而且在高速銃削 CNC加工中心上，模具一次裝夾可完成 交貨時(shí)間緊急、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈的模具等行業(yè)是非常適宜的。高速加工切削系統(tǒng)主要山可滿足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具夾持系 統(tǒng)、高速切 削刀具、安全可靠的高速切削 C

5、AH軟件系統(tǒng)等構(gòu)成，因此，高速加工 實(shí)質(zhì)上是一項(xiàng)大的系統(tǒng)工程。隨著切削刀具技術(shù)的進(jìn)步，高速加工已可以應(yīng)用于 加工合金鋼 （HRC3 , 廣泛地應(yīng)用于汽車和電子元件產(chǎn)品中的沖壓模、注塑模 具等零件的加工。高速加工的定義依賴于被加工的工件材料的類型。圖 1 是采用 高速加工時(shí)對(duì)不同材料普遍采用的切削速度。例如，高速加工合金鋼采用的切削 速度為 500m/min, 而這一速度在加工鋁合金時(shí)為常規(guī)采納的順銃速度。隨著高速加工的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，對(duì)新型刀具材料的研究、刀具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、 數(shù)控刀具路 徑新策略的產(chǎn)生和切削條件的改善等也有所提高。而且，切削過(guò)程的 計(jì)算機(jī)輔助模擬技術(shù)也 岀現(xiàn)了，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)預(yù)測(cè)刀

6、具溫度、應(yīng)力、延長(zhǎng)刀具利用 壽命很成心義。鑄造、沖模、熱壓 模和注塑模加工的應(yīng)用代表了鑄鐵、鑄鋼和合 金鋼的高速切削應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。丄業(yè)領(lǐng)先的國(guó)家在沖模和鑄模制造方面，研制 時(shí)刻大部份花費(fèi)在機(jī)械加工和拋光加工工序上，如圖 1 所示。沖?；蜩T模的機(jī)械 加工和拋光加工約占整個(gè)加工費(fèi)用的 2/3, 而高速銃可正好用來(lái)縮短硏制周期， 降低加工費(fèi)用。工 件 材 料過(guò)渡區(qū)域 高速加工區(qū)域纖雛増加塑科鋁合金害詞和董洞不銹禍試合金媒合金圖 1 高速銃削制造周期與經(jīng)常使用材料切削速度2. 高速銃削加工機(jī)床超高速切削技術(shù)是切削加工的發(fā)展方向， 也是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。 高速切削技術(shù)是 切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一，

7、 它隨著 CNC技術(shù)、 微電子技術(shù)、 新材料和新 結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺(tái)階。 然而，高速切削技術(shù)自身也存在著一 些急待解決的問(wèn)題，如高硬度材料的切削機(jī)理、 刀具在載荷變化過(guò)程中的破損、 建立高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)發(fā)適用于高速切削加丄狀態(tài)的監(jiān)控技術(shù)和綠色制造技術(shù) 等。高速切削所用的 CC 機(jī)床、刀具和 CAD./CAM軟件等，技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴 , 使得高速切削投資很大，這在一定程度上制約了高速切削技術(shù)的推廣應(yīng)用。高 速 切削的高效應(yīng)用要求機(jī)床系統(tǒng)中的部件都必須先進(jìn)，主要表現(xiàn)在以下兒個(gè)方面：(1) 機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛性要求提供高速進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)器 (快進(jìn)速度約 40m/min, 3D 輪廓加工速

8、度為 lOm/min), 能夠提供0. 4m/s2 到 10m/s2 的加速度和減速度。(2) 主軸和刀柄的剛性要求滿足 10000r/min 到 50000r/min 的轉(zhuǎn)速，通過(guò)主軸壓縮空氣或冷卻系統(tǒng)控制 刀柄和主軸間的軸向間隙不大于英寸。(3) 控制單元要求 32 或 64 位并行處理器，具有高的數(shù)據(jù)傳輸率，能夠自動(dòng)加減速。(4) 可靠性與加工工藝能夠提高機(jī)床的利用率 (6000h/y) 和無(wú)人操作的靠得住性， 工藝模型有助于對(duì) 切削條件和刀具壽命之間關(guān)系的明白得。常見(jiàn)國(guó)內(nèi)外高速加工中心的代表如表 1 所示。 與傳統(tǒng)普通數(shù)控機(jī)床相比， 其機(jī)床 結(jié)構(gòu)、 加工速度和性能表現(xiàn)更加優(yōu)秀，如德國(guó)的

9、 DMC85ISJ 速加工中心，采用直線 電機(jī)和電主軸，其主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到 30000r/min, 進(jìn)給速度達(dá)到 120m/inin, 加速度 超過(guò) lg (重力加速度 ) 。高速機(jī)床要求高性能的主軸單元和冷卻系統(tǒng)、 高剛性 的機(jī)床結(jié)構(gòu)、 平安裝置和監(jiān)控系統(tǒng)和優(yōu)良的靜動(dòng)力特性等，具有技術(shù)含量高、機(jī) 床制造難度大等特點(diǎn)。 U前國(guó)內(nèi)的高速機(jī)床，其性能與國(guó)外相較還存在必然的差 距。表 1 國(guó)內(nèi)外高速加工中心序號(hào)123456799ms 號(hào)DMC85HSM700K211/214HYPERMARKFrswDiGni65KT!4(? VrBVMC1254)主犧轉(zhuǎn)毬 ,T/minISOflfr WHMM42000

10、-4O4KM)6040040000戒大進(jìn)給建度 / nvimin124)202460403048048快移速?gòu)U / mniin12&402410060JO48n制適商 DECKEL MAHO (? ( qNDKRQN OS ： FIDIA SPA CgiX WCINCENATTMAZAK C 日本沈 RIKLK 廠北京機(jī)床研頤大連機(jī)床乗囚北京機(jī)電研處曲3 ?高速切削加工的刀柄和刀具山于高速切削加工時(shí)離心力和振動(dòng)的影響，要求刀具具有很高的兒何精度和裝夾 重復(fù)定位精 度，很高的剛度和高速動(dòng)平衡的安全可鼎性。山于高速切削加匸時(shí)較 大的離心力和振動(dòng)等特點(diǎn)， 傳統(tǒng)的 7:24 錐度刀柄系統(tǒng)在進(jìn)行高速切削

11、時(shí)表現(xiàn)出 明顯的剛性不足、 重復(fù)定位精度不高、軸向尺寸不穩(wěn)定等， 主軸的膨脹引起刀具 及夾緊機(jī)構(gòu)質(zhì)心的偏離， 影響刀具的動(dòng)平衡能力。 L1前應(yīng)用較多的是 HSK高速刀 柄和國(guó)外現(xiàn)今流行的熱脹冷縮緊固式刀柄。熱脹冷縮緊固式刀柄的加熱系統(tǒng)，其 剛性較好，但是刀具可換性較差，一個(gè)刀柄只能安裝一種連接直徑的刀具。山于 此類加熱系統(tǒng)比較昂貴，在初期時(shí)釆用 HSK類的刀柄系統(tǒng)即可。當(dāng)企業(yè)的高速機(jī) 床數(shù)量超過(guò) 3 臺(tái)以上時(shí)，采用熱脹冷縮緊固式刀柄比較合適。刀具是高速切削加丄中最活躍重要的因素之一， 它直接影響著加工效率、 制造成 本和產(chǎn)品的加工精度。刀具在高速加工過(guò)程中要承受高溫、高壓 . 摩擦、沖擊和 振

12、動(dòng)等載荷，因此其硬度和耐磨性、 強(qiáng)度和韌性、 耐熱性、 工藝性能和經(jīng)濟(jì)性等 基本性能是實(shí)現(xiàn)高速加工的關(guān)鍵因素之一。同時(shí)不同的材料的工件高速切削在刀 具的選用上要注意其與工件材料的匹配性，表 2 為常用高速刀具對(duì)不同工件材料 切削加工的適應(yīng)性能力。 高速切削加工的刀具技術(shù)發(fā)展速度很快， 應(yīng)用較多的如 金剛石 (PCD)、立方氮化硼 (CBN)、 陶瓷刀具、涂層硬質(zhì)合金、 (碳)氮化鈦 硬質(zhì)合金 TIC (X) 等。 U前山于高速機(jī)床和刀具材料價(jià)格比較昂貴是影響高速 加工在國(guó)內(nèi)普及的重要原因之一。其中涂層碩質(zhì)合金在高速加工中應(yīng)用最為廣 泛，可用于耐熱合金、鈦合金、高溫合金、鑄鐵、純鋼、鋁合金及復(fù)合

13、材料的高 速切削。表 2 經(jīng)常使用高速刀具材料切削適應(yīng)性 XZJ 具林PCDPCBN悶梵刀具淤記駆凰合 金TICN 杷廉合金?一優(yōu) ft 股耐熱合金X X ? ? ?X 差詼合盒XX盜溫合金XXWttX?伽 語(yǔ)合金X X ? X復(fù)合林料XX在加工鑄鐵和合金鋼的切削刀具中，碩質(zhì)合金是最經(jīng)常使用的刀具材料。硬質(zhì)合 金刀具耐磨性好， 但碩度比立方氮化硼和陶瓷低。 為提高硬度和表面光潔度， 硬 質(zhì)合金刀具采納硬的涂層材料進(jìn)行涂層，如氮化鈦、氮化鈦鋁和碳氮化鈦等。直 徑在 10?40mm范圉內(nèi)， 且有碳氮化鈦涂層的硬質(zhì)合金刀片能夠加工洛氏硬度小 于 42 的材料；而氮化鈦鋁涂層的刀具能夠加丄洛氏硬度為

14、42 乃至更高的材料。 可依照利用要求，選用不同的刀具材料和涂層材料。表 3 給出了硬質(zhì)合金刀具加 丄鋁合金材料的切削參【無(wú)忙機(jī)械電子數(shù)。應(yīng)用于高速切削的刀具和涂層材料可分為：加工鑄鐵的立方氮化硼和氮化硅刀 具，加工洛氏硬度達(dá) 42 的合金鋼的氮化鈦和碳氮化鈦涂層的合金刀具，加工洛 氏硬度為42 其至更高的合金鋼的氮化鈦鋁和鋁氮化鈦涂層合金刀具等。經(jīng)過(guò)實(shí) 踐驗(yàn)證，在復(fù)合材料的銃削加工過(guò)程中山于切屑呈現(xiàn)粉末狀，因此要求切削刃比 用金剛石材料的刀具其效率和精度比普通硬質(zhì)合金要好。鈦合金 質(zhì)合金和 YG8的普通硬質(zhì)合金比較理想。較鋒利耐磨，采的切削采用涂層碩表 3 硬質(zhì)合金鋁合金的高速切削參數(shù)刀貝進(jìn)

15、給速度 ? 切削深度，切削寬度(m m in ill mm平面粗加工6 刃 680 竭饒刀40000150鍵槽加工2 刃 10 立銃刀120000.510側(cè)刃面加工2 刃 10 立銃刀600020( L54. 高速切削數(shù)控編程高速銃削加工對(duì)數(shù)控編程系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，價(jià)格昂貴的高速加工設(shè)備對(duì)軟件 岀了更高的安全性和有效性要求。高速切削有著比傳統(tǒng)切削特殊的工藝要求，要有高速切削機(jī)床和高速切削刀具外，具有合適的 CAM編程軟件也是至關(guān)重提除了要的。數(shù)控加工的數(shù)控指令包含了所有的工藝過(guò)程，一個(gè)優(yōu)秀的高速加工 CAM 編程系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算速度、 較強(qiáng)的插補(bǔ)功能、 全程自動(dòng)過(guò)切檢查及處理能 力、 自

16、動(dòng)刀柄與 夾具干涉檢查、 進(jìn)給率優(yōu)化處理功能、 待加工軌跡監(jiān)控功能、 刀 具軌跡編輯優(yōu)化功能和加工殘余分析功能等。高速切削編程首先要注意加丄方法 次，要盡一切可能保證刀具軌跡光滑平穩(wěn)，這會(huì)直接影響 件的壽命；最后，要盡量使刀具載荷均勻，這會(huì)直接影(l) CAM系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算編程速度的安全性和有效性；其加工質(zhì)量和機(jī)床主軸等零響刀具的壽命。高速加工中采用非常小的切給量與切深，故高速加工的 NC程序比對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控加 工程序要大得多， 因而要求計(jì)算速度要快， 要方便節(jié)約刀具軌跡編輯， 優(yōu)化編程 的時(shí)間。(2) 全程自動(dòng)防過(guò)切處理能力及自動(dòng)刀柄干涉檢查能力 高速加工以傳統(tǒng)加工近 10倍的切削速度進(jìn)行

17、加工，一旦發(fā)生過(guò)切對(duì)機(jī)床、產(chǎn)品 和刀具將產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，所以要求其 CAM系統(tǒng)必須具有全程自動(dòng)防過(guò)切處理 的能力。高速加工的重要特征之一就是能夠使用較小直徑的刀具，加工模具的細(xì) 節(jié)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示最短夾納 復(fù)持刀具長(zhǎng)度，并自動(dòng)進(jìn)行刀具干涉檢查。(3) 豐富的拓速切削刀具軌跡策略高速加工對(duì)加工工藝走刀方式比傳統(tǒng)方式機(jī)能有著特殊要求，因而要求 CAM系統(tǒng) 能夠滿足這些特定的工藝要求。為了能夠確保最大的切削效率，乂保證在高速切 削時(shí)加工的安全性， CAM系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)加工瞬時(shí)余量的大小，自動(dòng)對(duì)進(jìn)給率進(jìn)行 優(yōu)化處理，以確保高速加工刀具受力狀態(tài)的平穩(wěn)性，提高刀具的使用壽命。 CAM軟件在生成刀具軌

18、跡方面應(yīng)具備以下功能：應(yīng)幸免刀具軌跡中走刀方向的突然轉(zhuǎn)變，以避免因局部過(guò)切而造成刀具或設(shè)備 的損壞；應(yīng)維持刀具軌跡的平穩(wěn)，幸免突然加速或減速；下刀或行間過(guò)度部份最好采納斜式下刀或圓弧下刀，幸免垂直下刀直接接近工 件材料；行切的端點(diǎn)采納圓弧連接，幸免直線連接；殘余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手腕，一樣應(yīng)采納多次加工或采系列刀具從大到小分次加工，幸免用小刀一次加工完成，還應(yīng)幸免全力寬切削 ;刀具軌跡編輯優(yōu)化功能超級(jí)重要，幸免多余空刀，可通過(guò)對(duì)刀具軌跡的鏡像、 制、旋轉(zhuǎn)等操作，幸免重復(fù)計(jì)算；刀具軌跡裁剪修復(fù)功能也很重要， 可通過(guò)精準(zhǔn)裁剪減少空刀， 提高效率， 也可 用于零件局部轉(zhuǎn)變時(shí)的編程，

19、現(xiàn)在只需修改轉(zhuǎn)變的部份，不必對(duì)整個(gè)模型重編；可提供優(yōu)秀的可視化仿真加工模擬與過(guò)切檢查，如 Vericut 軟件就可專門好地 檢測(cè)干與。三、 在高速銃削編程中的經(jīng)常使用策略和 的粗加工、殘留粗加以及以獲取高質(zhì)量的加 精加工和鏡面加工等。高速加工中的粗加 進(jìn)給率和小切削量的組合。等高加工方CAM軟件 高速加工包括以去除余量為 LI 的 工表面及細(xì)微結(jié)構(gòu)為 L1 的的半精加工、工所應(yīng)采取的工藝方案是高切削速度、高式是眾多 CAM軟件普遍采用的一種加 11 方式。 應(yīng)用較多的是螺旋等高和等 Z 軸等 高兩種方式， 也就是在加工區(qū)域僅一次進(jìn)刀，在不抬刀的情況下生成連續(xù)光滑的 刀具路徑，進(jìn)、退刀方式采用圓

20、弧切入、切出。螺 旋等高方式的特點(diǎn)是， 沒(méi)有等 高層之間的刀路移動(dòng)， 避免頻繁抬刀、 進(jìn)刀對(duì)零件表面 質(zhì)量的影響及機(jī)械設(shè)備不 必要的耗損。對(duì)陡峭和平坦區(qū)域分別處理，讓算適合等高及適合使用類似 3D偏 置的區(qū)域，并且同時(shí)可以使用螺旋方式，在很少抬刀的情況下生成優(yōu)化的刀具路 徑， 獲得更好的表面質(zhì)量。 在高速加工中運(yùn)用， 一定要釆取圓弧切 入、 切出連接 方式， 以及拐角處圓弧過(guò)渡。 禁止使用直接下刀的連接方式來(lái)生成高速 加工的程 序。高速精加丄策略包括三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工 等策略。 這些策略可保證切削過(guò)程光順、穩(wěn)定，確保能快速切除工件上的材料， 精度、 光滑的切削

21、表面。 精加工的基本要求是要獲得很高的精度、 光滑的 量，輕松實(shí)現(xiàn)精細(xì)區(qū)域的加工，如小的圓角、溝槽等。得到高 零件表面質(zhì)對(duì)許多形狀來(lái)說(shuō)，精加工最有效的策略是使用三維螺旋策略。使用這種策略可避 使用平行策略和偏置精加工策略中會(huì)岀現(xiàn)的頻繁的方向改變，從而提高加工速 減少刀具磨損。這個(gè)策略可以在很少抬刀的情況下生成連續(xù)光滑的刀具路徑。免 度， 這種加工技術(shù)綜合了螺旋加工和等高加工策略的優(yōu)點(diǎn)， 刀具負(fù)荷更穩(wěn)定， 提刀次 數(shù)更少，可縮短加工時(shí)間， 減小刀具損壞機(jī)率。 它還可改善加工表面質(zhì)量， 工后手工打磨的需要。在許多場(chǎng)合需要將陡峭區(qū)域的等高精加工和 距精加工方法結(jié)合起來(lái)使用。最大 限地減小精加 平坦區(qū)

22、域三維等采用高速加工設(shè)備之后， 對(duì)編程人員的需求量將會(huì)增加， 因高速加工工藝要求嚴(yán) 格， 過(guò)切保護(hù)更加重要，故需花多的時(shí)間對(duì) NC指令進(jìn)行仿真檢驗(yàn)。一般情況下， 高速加 工編程時(shí)間比一般加丄編程時(shí)間要長(zhǎng)得多。為了保證高速加工設(shè)備足夠的 使用率， 需配置更多的 CAM人員?，F(xiàn)有的 CAM軟件，如 DELCAM的 PowerMILL、 美國(guó)MasterCAM UGS的 UnigraphicsNXxDassua 11 的 CATIA 以色列的 Cimatron E等都提供了相關(guān)功能的高速銃削刀具軌跡策略。圖 2? 圖 5 分別為 UnigraphicsNX.CATIA、 MasterCAM平臺(tái)下的薄

23、壁零件和模具的高速銃削加工刀 具軌跡示意圖。圖 2 UG NX/CAM烏速銃削軌跡示用意圖 3 CATIA 烏速銃削軌跡示用意圖 4 MasterCAM iHj 速銃削軌跡示用意圖 5 MasterCAM高速銃削仿真加工示用意四、高速切削加工在模具制造中的典型應(yīng)用實(shí)例 模具的高速加工技術(shù)逐漸成為我國(guó) 模具丄業(yè)技術(shù)改造最主要的內(nèi)容之一。高速加 工的效率不僅決定于主軸速度與刀具 直徑，還與所切削的材料、刀具壽命及加工 工藝等綜合因素有關(guān)。注塑模具、壓鑄 模具、沖壓模具及鍛模等合金模具鋼材料 的硬度一般超過(guò) HRC50。這類模具高速加 工的限制因素主要是刀具壽命，而非鋁 合金加工中的主軸速度。對(duì)于小

24、型模具的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的加工，主軸速度可達(dá) 40000r/min 以上。而大型汽車覆蓋件模具的加工，一般主軸速度 12000r/min 以 上的加工即可稱為高速加工。注射模、鑄模、鍛模和覆蓋件沖圧模等的模具機(jī)械加工時(shí)間主要耗費(fèi)在生產(chǎn)凸模 和凹模等部件上。在美國(guó)，最常用的模具材料為 3Cr2Mo模具鋼 (HRC30),鍛模和 鑄模常用材料為 4Cr5MoVlSi 鋼，有 HRC4 60 的鍛模和 HRC4 50 的鑄模等。表 4 列岀了最常用的模具材料， 40Cr. 45# 鋼淬火調(diào)質(zhì)是注射模常用的材料， 50%的模具制造商加工注射模采用高速切削來(lái)完成。 3Cr2Mo模具鋼是加工注射模最 常用的鋼，因含碳量低，通常預(yù)先熱處理到 HRC30時(shí)加工，然后在淬火到 HRC355o 在壓鑄模的應(yīng)用中，熱