在模具制造领域的14个常见问题解答（二）

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6) 在这些不同的工序中应主要使用何种刀具？ 
    粗加工工序： 圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。
    半精加工工序： 圆刀片铣刀(直径范围为10－25 mm的圆刀片铣刀)，球头立铣刀。
    精加工工序： 圆刀片铣刀、球头立铣刀。
    残余量铣削工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。
    通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合，以及切削参数和合适的铣削策略，来优化切削工艺，这非常重要。
    关于可使用的高生产率刀具，见模具制造用样本C-1102:1 
7) 在切削工艺中有没有一个最重要的因素？
    切削过程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量。这就是说，必须使用不同直径的刀具(从大到小)，特别是在粗加工和半精加工工序中。任何时候主要的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近。
    为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率和安全的切削过程。当ap/ae(轴向切削深度/径向切削深度)不变时，切削速度和进给率也可恒定地保持在较高水平上。这样，切削刃上的机械作用和工作负载变化就小，因此产生的热量和疲劳也少，从而提高了刀具寿命。如果后面的工序是一些半精加工工序，特别是所有精加工工序，就可进行无人加工或部分无人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。
    恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床——导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。 
8) 为什么最经常将圆刀片铣刀作为模具粗加工刀具的首选？
    如果使用方肩铣刀进行型腔的粗铣削，在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。这将使切削力发生变化，使刀具弯曲。其结果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。如果使用刀尖强度较弱的方肩铣刀(带三角形刀片)，就会产生不可预测的切削效应。三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力，并且由于刀片切削刃的数量较少，所以他们是经济性较差的粗加工刀具。
    另一方面，圆刀片可在各种材料中和各个方向上进行铣削，如果使用它，在相邻刀路之间过渡较平滑，也可以为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的。这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率。圆刀片的主偏角从几乎为零(非常浅的切削)改变到90度，切削作用非常平稳。在切削的最大深度处，主偏角为45度，当沿带外圆的直壁仿形切削时，主偏角为90度。这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大——切削负载是逐渐增大的。粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀，如CoroMill 200(见模具制造样本C-1102:1)作为首选。在5轴切削中，圆刀片非常适合，特别是它没有任何限制。
    通过使用良好的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可代替球头立铣刀。跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相结合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。 
9) 什么是有效切削速度(ve)和为什么它对高生产率非常重要？
    切削中，实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速，如果未计算有效速度，台面进给量就会计算错误。
    如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值(Dc)，当切削深度浅时，有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill 200刀具(特别是在小直径范围)、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill 390立铣刀之类的刀具(这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本C-1102:1)。由此，计算得到的进给率也低得多，这严重降低了生产率。更重要的是，刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。
    当进行3D切削时，切削时的直径在变化，它与模具的几何形状有关。此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数，就可以达到良好的折中和结果。 
10) 对于成功的淬硬模具钢铣削来说，重要的应用参数有哪些？
    使用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时，一个需遵守的主要因素是采用浅切削。切削深度应不超过0.2/0.2 mm(ap/ae：轴向切削深度/径向切削深度)。这是为了避免刀柄/切削刀具的过大弯曲和保持所加工模具拥有小的公差和高精度。
    选择刚性很好的夹紧系统和刀具也非常重要。当使用整体硬质合金刀具时，采用有最大核心直径(最大抗弯刚性)的刀具非常重要。一条经验法则是，如果将刀具的直径提高20%，例如从10 mm提高到12 mm，刀具的弯曲将减小50%。也可以说，如果将刀具悬伸/伸出部分缩短20%，刀具的弯曲将减小50%。大直径和锥度的刀柄进一步提高了刚度。当使用可转位刀片的球头立铣刀(见模具制造样本 C-1102:1)时，如果刀柄用整体硬质合金制造，抗弯刚性可以提高3－4倍。
    当用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时，选择专用槽形和牌号也非常重要。选择像TiAlN这样有高热硬度的涂层也非常重要。