模具加工中的硬铣削加工

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　　后几年，高速加工，更确切地说是硬加工在工具和模具制造的加工工艺所占的比重将增长20%，这一评估并不是来源于一些有利益关联的机床制造厂，而是Fraunhofer(弗劳恩霍夫)生产技术研究所在2004年对德国600家模具制造企业进行调查后所得出的令人兴奋的结论！

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　　目前，硬铣加工已在工具、模具制造业的较大范围内获得应用，工具和模具制造企业面对日益加大的竞争压力，应通过采用快速和柔性的加工工艺来应对。大多数情况下，这种竞争压力并非是加工时间本身。因为加工时间是可以通过采用现代化机床和铣刀技术来缩短的。而问题却在于安排在前面和中间的工艺过程，例如淬火，淬火处理需要很多时间，而且会增多物料的后勤工作，这在模具制造时会延长生产时间。通过各种不同的实验表明，经过硬铣的工件表面可以大大减少人工修磨，也就是可以减少例如抛光这样的作业。这样的效果，主要在于硬铣可以获得比磨削加工更均匀的微观几何表面，此外，硬铣时还不会出现表面层的热影响，而这种表面层热影响，在电火花加工中被称之为“白色表层”，且这种白色表层必须通过人工的修磨才来去除。

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　　这些例子表明，与模具制造业中的传统生产工艺流程相比，硬铣具有很大的应用潜力。所以对于本文开头所述硬铣的应用增长20%是完全可以实现的。尽管如此，也不是所有的情况采用硬铣都是可行的或是有效果的。因为所有的加工都存在着是否经济的问题。如果加工高强度特殊材料，加工花纹图案和极小的零件或是几何形状特别复杂的零件。即使在今天，对于可以采用的加工工艺还是有一定的适用范围。因此，本文根据当前一些实例对目前硬铣的可行性、当今开发的重点和其今后的发展前景作一概述。

　　愈来愈小的模具——不断小型化的发展趋势

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　　如今，压铸件上狭小和微小的模腔数量明显在增多，要是同整个微型系统的技术产品加在一起来看，这种小型模具加工则是一个强劲增长的领域。此外，由于模具对精度和表面质量要求极高，这是一种精密的壁龛产品。如果采用有效的加工工艺来加工这类产品，那么对于德国和欧洲的企业来说，恰恰是在未来提供了一个很大的潜在市场。基于某些基本的考虑，硬铣工艺对于制造微型结构的模具来说，有着很大的优势。仅仅一个事实是，构件可以在一次装夹下完成加工，从而显著提高加工精度。按这种加工方式，可明显减少为了工件换夹所需附加的加工余量。由于机床领域的新发展，在当今即使加工大型模腔，可以可靠地保持小于±0.01mm的公差。对于特殊的应用情况，机床也能较好地确保1μm的精度。在今天，直径为0.1mm的硬质合金铣刀已列入产品目录，个别也有更小直径的产品。对于淬硬材料的加工，当然是采用涂层刀具，这已经通过很多实验得到了确认。

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　　如果加工深槽，就需采用小直径的刀具，这样，铣削加工与电火花加工骤然发生了竞争。在这种情况下，在典型的模具制造中，大多数情况都会因为有利因素使得企业决定采用铣削替代电火花加工。但是，小型模腔铣削的优点首先在于可获得较好的表面质量和简化的生产工艺流程。这对于小型模具的加工显然是非常有益的。