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摘要 本文对于高速切削的定义、机理以及有点进行了简要阐述，并对高速切削模具的机床、刀具技术以及工艺技术进行了研究。
关键词 高速加工技术；现代模具制造；高速切削
模具广泛应用于我国的各个领域，是一种非常重要的工艺装备。高速加工作为近些年来迅速发展的一种加工技术，因其高效性以及具有较高的加工精度，已被广泛应用于现代模具的生产制造过程当中，并有着逐渐替代过去的电火花精加工的趋势。
1. 高速切削的定义及机理
高速切削不是指某一个确定的切削速度值，它是一个相对概念，其切削速度会随着加工方法及加工条件等的变化而改变。一般情况下。高速切削的速度是同等条件下普通切削的5~10倍，进给速度大约在2~25米每分以上。应该注意的是，高速不是技术指标而是经济指标。换句话说，只有可以得到比较大的经济效益的高速切削才是有意义的。
高速切削的机理为：因为切削速度较高，从而产生了高应变率，切削产生的切削热使得温度上升，材料软化，导致切削力减小、剪切角减小，从而达到高速薄切削的效果。
2. 高速切削的优点
2.1切削效率高
高速切屑加工具有较高的主轴转速，进给速度快，因此虽然其切削深度较小，但在单位时间内金属的切除量却增加了，从而使得加工效率得到提高。另外，高速切削具有较高的加工精度，因而加工得到的工件具有较高的表面质量，可以节省加工工序，提高加工效率。
2.2加工质量高
因为高速切削中的横向切削力比较小，因而可以加工一些常规加工中无法加工的薄壁零件等复杂工件。在高速加工中，绝大部分的热量都被切削带走，从而使得工件的温升以及热变形都很小，使加工精度得到提高。
2.3经济性较好
高速切削使得工件的加工效率得到了提高，并且还可以实现将零件的各加工工序在一次装夹中就能够实现，能够加工刚性比较差的工件，刀具的耐用度以及机床的使用率高，从而降低成本，使得高速加工具有良好的经济性。
3. 基于高速切削的模具制造系统
模具的生产在制造业中具有十分重要的地位。随着技术的发展进步，高速加工因其效率高、精度高以及经济性好等优点逐渐被用于现代的模具制造业中。在这种情况下。就产生了基于高速切削的模具制造系统。该系统具有模具有很强的再现能力，易控制；并行方式的使用减少了重复劳动，缩短了加工周期；减少返修次数，从而降低成本等优点。基于高速切削的模具制造系统涉及到了现代设计技术、先进制造工艺技术、综合自动化技术、现代系统管理技术等几大技术。
4. 加工模具的高速切削机床
在高速切削加工中，要求机床的主轴要有较高的转速，这样才能避免刀具与工件的干涉，从而提高切削质量。因模具的各工序要在一次装夹中完成，故而要求主轴有较大的功率。模具的制作材料有着较高的强度以及硬度，因而要求机床要有很好的刚度。为了提高工作效率，机床一般都需要具有较高的主轴转动以及工作台运动加速度。此外，良好的高速控制系统是高速切削机床必不可少的组成部分。
在高速切削机床的选用过程中，应该遵循以下几个原则：一是工艺适应性原则，主要包括被加工零件的形状尺寸适应性、加工精度适应性以及生产节拍适应性等；二是性能价格比原则，在机床的选择中，应该根据模具加工的特点来选择使用的机型，并不是机床价格越便宜越好，应该注重机床的性价比；三是风险规避原则，在购买機床之前一定要进行市场调研，从而降低风险，要选择信誉良好的品牌，选择多个品牌对机床的各项性能进行比较，货比三家，若需要招标，则应该注意对技术指标的确定应公正、合理、先进。
5. 高速切削模具的刀具技术
在高速切削加工中，刀具是能否实现高速加工的重要因素。刀具的性能对于高速切削起着至关重要的作用。因切削速度较高，因此刀具材料需要有较好的耐高温以及耐磨损性能。目前，常见的高速切削刀具材料主要有硬质合金、陶瓷、金刚石以及立方氮化硼等。在选择刀具材料是，应充分考虑到刀具材料跟工件材料的适配性问题，选择适合的刀具材料。
若主轴转速大于12000转每分，则需要注意刀具的动平衡问题。若刀具没能达到动平衡，在加工过程中会出现刀具轴线偏摆现象，从而降低工件的加工精度，减少刀具寿命。在进行高速切削刀具的选购时，刀具必须达到规定的动平衡标准，在刀具系统安装完毕后，还应该整体调整，保证其能达到动平衡标准。
6. 高速切削模具的工艺技术
6.1切削方式的选择
在高速切削模具的加工过程当中，应尽量选择顺铣的切削方式。这是因为在加工时，逆铣比顺铣产生的热量要多得多，径向作用力大很多，并且逆铣时刀具的刀刃所受拉应力与顺铣时的压应力相比，受力状态比较差，从而减少了刀具的使用寿命。
6.2加工阶段及策略
高速切削的加工阶段包括粗加工阶段、半精加工阶段以及精加工阶段。在模具的粗加工阶段应该采用高切削速度、高进给率以及小切削量的方式，同时还可以采用偏置加工、赛车线加工以及摆线粗加工的策略来优化刀具的轨迹。半精加工阶段需要对最大剩余加工量、最大允许加工余量和半精加工过程中刀心的轨迹进行计算，以保证该阶段后的工件表面剩余加工余量均匀。精加工阶段主要采取三维偏置、最佳等高精加工等工艺策略。
7. 结束语
高速加工技术在现代模具制造中的应用越来越广泛。我国在这一领域应经取得了一定的研究成果，但这些还远远不足以满足我国模具市场的需求。因此，对于高速加工技术在现代模具制造中的应用加以研究，具有很重要的现实意义。
8. 参考文献
[1]第十届中国国际模具技术和设备展览会现代模具制造技术及设备评述.第十届中国国
际模展模具评定评述专家组,2004.5;
[2]张伯霖、范梦吾、李志英.模具制造中的高速加工技术.制造技术与机床,2003,(5)；
[3]郭新贵,汪德才等.高速切削技术及其在模具工业中的应用.现代制造工程〔J〕,2001(9);
[4]周慧玲,朱乐平,孙武.国外高速加工技术在模具及成形制造中的应用.现代制造工程7J],2002(9);
[5]李沪曾,龚锦超,王逸等.高速切削加工中的刀具技术.组合机床与自动化加工技术, 2004(4);
关键词 高速加工技术；现代模具制造；高速切削
模具广泛应用于我国的各个领域，是一种非常重要的工艺装备。高速加工作为近些年来迅速发展的一种加工技术，因其高效性以及具有较高的加工精度，已被广泛应用于现代模具的生产制造过程当中，并有着逐渐替代过去的电火花精加工的趋势。
1. 高速切削的定义及机理
高速切削不是指某一个确定的切削速度值，它是一个相对概念，其切削速度会随着加工方法及加工条件等的变化而改变。一般情况下。高速切削的速度是同等条件下普通切削的5~10倍，进给速度大约在2~25米每分以上。应该注意的是，高速不是技术指标而是经济指标。换句话说，只有可以得到比较大的经济效益的高速切削才是有意义的。
高速切削的机理为：因为切削速度较高，从而产生了高应变率，切削产生的切削热使得温度上升，材料软化，导致切削力减小、剪切角减小，从而达到高速薄切削的效果。
2. 高速切削的优点
2.1切削效率高
高速切屑加工具有较高的主轴转速，进给速度快，因此虽然其切削深度较小，但在单位时间内金属的切除量却增加了，从而使得加工效率得到提高。另外，高速切削具有较高的加工精度，因而加工得到的工件具有较高的表面质量，可以节省加工工序，提高加工效率。
2.2加工质量高
因为高速切削中的横向切削力比较小，因而可以加工一些常规加工中无法加工的薄壁零件等复杂工件。在高速加工中，绝大部分的热量都被切削带走，从而使得工件的温升以及热变形都很小，使加工精度得到提高。
2.3经济性较好
高速切削使得工件的加工效率得到了提高，并且还可以实现将零件的各加工工序在一次装夹中就能够实现，能够加工刚性比较差的工件，刀具的耐用度以及机床的使用率高，从而降低成本，使得高速加工具有良好的经济性。
3. 基于高速切削的模具制造系统
模具的生产在制造业中具有十分重要的地位。随着技术的发展进步，高速加工因其效率高、精度高以及经济性好等优点逐渐被用于现代的模具制造业中。在这种情况下。就产生了基于高速切削的模具制造系统。该系统具有模具有很强的再现能力，易控制；并行方式的使用减少了重复劳动，缩短了加工周期；减少返修次数，从而降低成本等优点。基于高速切削的模具制造系统涉及到了现代设计技术、先进制造工艺技术、综合自动化技术、现代系统管理技术等几大技术。
4. 加工模具的高速切削机床
在高速切削加工中，要求机床的主轴要有较高的转速，这样才能避免刀具与工件的干涉，从而提高切削质量。因模具的各工序要在一次装夹中完成，故而要求主轴有较大的功率。模具的制作材料有着较高的强度以及硬度，因而要求机床要有很好的刚度。为了提高工作效率，机床一般都需要具有较高的主轴转动以及工作台运动加速度。此外，良好的高速控制系统是高速切削机床必不可少的组成部分。
在高速切削机床的选用过程中，应该遵循以下几个原则：一是工艺适应性原则，主要包括被加工零件的形状尺寸适应性、加工精度适应性以及生产节拍适应性等；二是性能价格比原则，在机床的选择中，应该根据模具加工的特点来选择使用的机型，并不是机床价格越便宜越好，应该注重机床的性价比；三是风险规避原则，在购买機床之前一定要进行市场调研，从而降低风险，要选择信誉良好的品牌，选择多个品牌对机床的各项性能进行比较，货比三家，若需要招标，则应该注意对技术指标的确定应公正、合理、先进。
5. 高速切削模具的刀具技术
在高速切削加工中，刀具是能否实现高速加工的重要因素。刀具的性能对于高速切削起着至关重要的作用。因切削速度较高，因此刀具材料需要有较好的耐高温以及耐磨损性能。目前，常见的高速切削刀具材料主要有硬质合金、陶瓷、金刚石以及立方氮化硼等。在选择刀具材料是，应充分考虑到刀具材料跟工件材料的适配性问题，选择适合的刀具材料。
若主轴转速大于12000转每分，则需要注意刀具的动平衡问题。若刀具没能达到动平衡，在加工过程中会出现刀具轴线偏摆现象，从而降低工件的加工精度，减少刀具寿命。在进行高速切削刀具的选购时，刀具必须达到规定的动平衡标准，在刀具系统安装完毕后，还应该整体调整，保证其能达到动平衡标准。
6. 高速切削模具的工艺技术
6.1切削方式的选择
在高速切削模具的加工过程当中，应尽量选择顺铣的切削方式。这是因为在加工时，逆铣比顺铣产生的热量要多得多，径向作用力大很多，并且逆铣时刀具的刀刃所受拉应力与顺铣时的压应力相比，受力状态比较差，从而减少了刀具的使用寿命。
6.2加工阶段及策略
高速切削的加工阶段包括粗加工阶段、半精加工阶段以及精加工阶段。在模具的粗加工阶段应该采用高切削速度、高进给率以及小切削量的方式，同时还可以采用偏置加工、赛车线加工以及摆线粗加工的策略来优化刀具的轨迹。半精加工阶段需要对最大剩余加工量、最大允许加工余量和半精加工过程中刀心的轨迹进行计算，以保证该阶段后的工件表面剩余加工余量均匀。精加工阶段主要采取三维偏置、最佳等高精加工等工艺策略。
7. 结束语
高速加工技术在现代模具制造中的应用越来越广泛。我国在这一领域应经取得了一定的研究成果，但这些还远远不足以满足我国模具市场的需求。因此，对于高速加工技术在现代模具制造中的应用加以研究，具有很重要的现实意义。
8. 参考文献
[1]第十届中国国际模具技术和设备展览会现代模具制造技术及设备评述.第十届中国国
际模展模具评定评述专家组,2004.5;
[2]张伯霖、范梦吾、李志英.模具制造中的高速加工技术.制造技术与机床,2003,(5)；
[3]郭新贵,汪德才等.高速切削技术及其在模具工业中的应用.现代制造工程〔J〕,2001(9);
[4]周慧玲,朱乐平,孙武.国外高速加工技术在模具及成形制造中的应用.现代制造工程7J],2002(9);
[5]李沪曾,龚锦超,王逸等.高速切削加工中的刀具技术.组合机床与自动化加工技术, 2004(4);