一．前言 當今企業(yè)的競爭集中表現(xiàn)在產品款式、新產品開發(fā)周期及產品生產規(guī)模。模具作為新產品生產的關鍵工裝，其設計與生產周期日益成為決定新產品開發(fā)周期的決定因素。在汽車工業(yè)中，過去新車型的開發(fā)周期一般為十年，現(xiàn)在縮短為二到三年，F(xiàn)ORD及TOYOTA新車型的開發(fā)周期僅為一年半，這一切都得益于企業(yè)模具設計與制造手段的現(xiàn)代化水平的提高。
高速加工技術隨著數(shù)控加工設備與高性能加工刀具技術的發(fā)展而日益成熟。極大的提高了模具加工速度、減少了加工工序、縮短甚至消除了耗時的鉗工修復工作，從而極大地縮短了模具的生產周期。模具的高速加工技術逐漸成為我國模具工業(yè)技術改造最主要的內容之一。但什么是高速加工？高速加工與傳統(tǒng)加工在加工工藝上有什么區(qū)別？高速加工也對加工設備、刀具夾具及相應的CAD/CAM系統(tǒng)提出了什么特殊的要求？高速加工有什么技術優(yōu)勢等問題一直成為我國模具行業(yè)的主要問題之一。
英國Delcam公司是世界上最早致力與高速加工工藝及相應CAD/CAM技術研究的專業(yè)CAD/CAM集成系統(tǒng)開發(fā)商之一。該公司也是世界上唯一擁有大型模具加工車間的CAD/CAM軟件系統(tǒng)開發(fā)商。Delcam公司模具車間自1985年購進Briageport VF1000 高速加工中心多臺，用于進行高速加工工藝的研究及高速加工專用CAM系統(tǒng)棗PowerMILL的開發(fā)。1995年公司引進行程為6M 的Mecof 5軸聯(lián)動高速加工中心，以加強高速加工工藝及CAM系統(tǒng)的研究。1999年3月成功的舉辦了歐洲首次HSM技術研討會暨HSM現(xiàn)場加工展示會，來自世界各地的一百多位專家介紹了各自的經驗。
高速加工技術在我國剛剛起步，眾多企業(yè)非常關注高速加工的發(fā)展及在模具行業(yè)的應用，以及高速加工的工藝特點，高速加工對設備、刀具的特殊要求以及高速加工對CAD/CAM系統(tǒng)的特殊要求。故將Delcam HSM技術研討會暨HSM現(xiàn)場加工展示會的資料整理成文，希望與我國從事模具高速加工的工程技術人員交流。本文所提出的觀點、所列出的數(shù)據(jù)僅代表個人觀點，特此說明。
二．關于高速加工的定義
六十多年前，Salomon提出高速加工的概念并對高速加工進行了深入的研究。其研究成果表明：隨著切削線速度的增加，溫度及刀具磨損會劇烈增加，當切削線速度達到超過某臨界值時，切削溫度及切削力會減小，然后又隨著切削速度的增加而急劇增加。從右圖可看出，以刀具磨損的切削力為限制條件，前一個低于該值的區(qū)域是一般傳統(tǒng)加工。后一個低于該值的區(qū)域為高速加工。由此也可看出，不同材料有不同的臨界值， 有其高速加工的特定范圍。刀具材料與質量是高速加工最主要的限制條件之一。故高速加工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。 j l;kc GE
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高速加工是在航空鋁合金材料零件加工發(fā)展起來的，高水平合金涂層刀具的壽命不時主要的限制因素。高速加工主要受設備主軸速度及材料熔點的限制，一般主軸速度為每分鐘50000~60000轉或更高。本文主要關注塑料模具、壓鑄模具、沖壓模具及鍛模等合金模具鋼的高速加工，這種材料的硬度一般超過洛氏50度，故高速加工的限制因素主要是刀具壽命，而非鋁加工中主軸速度的限制。對于小型模具的細節(jié)結構的加工，主軸速度可達40000轉以上。而大型汽車覆蓋件模具的加工，一般主軸速度12000轉/分以上的加工可稱為高速加工。 Es.toOH$S
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