使用高速切削 提升模具制造水平

    据模具行业信息统计，塑料模具在整个模具产品中所占比例约占30%。塑料模具用量巨大，只要涉及到塑料成型就离不开塑料模具，在我国其用量尤以汽车（含摩托车）行业、建材行业、家电行业为最大。近年来随着我国这些行业的高速发展，极大地带动了我国对于塑料模具的需求增长。我国目前已成为世界第三大汽车生产国，而每一种型号的汽车都需要大量的塑料模具；塑料建材可大量替代钢、木材等传统建材，2005年我国建筑用塑料制品已占总产量的16%，预计到2010年，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，从而大大增加对塑料模具的需求量；作为世界最大的家电生产国和消费国，我国家电行业所需塑料模具量年增长率约为10%。

    基于我国塑料模具市场的旺盛需求，我国模具行业的结构改革和发展步伐日益加快，三资企业、民营企业得到了很大程度的发展，同时外国企业也纷纷进入中国，致使模具行业竞争激烈。由于我国企业使用和掌握高速切削加工技术的企业较少，因此在高质量塑料模具方面，我国企业还难以与国外企业竞争。为了扭转这种局面，在我国模具企业中大力推广高速切削加工已成为当务之急。

    高速切削的概念

    早在20世纪30年代，Salomon通过金属切削实验研究发现：在金属切削过程中，随着切削速度的增大，切削力和切削温度也增大，但当切削速度达到某一临界值时，切削力和切削温度反而随着切削速度增大而急剧减小，据此Salomon提出了高速加工的概念。高速加工的真正实现是近一二十年快速发展起来的，该技术是一种随着现代制造技术的发展而迅猛发展起来的高新技术。所谓高速切削是指相对于传统切削，是以高出常规切削速度5～10倍，甚至更高的速度，更高的进给量，以及工作台具有更大快速移动速度、更大的加速度和快速换刀等要求，使得切削加工具有高效率、高质量、高精度、低能耗的特点。具体来讲，高速切削具有以下特点：

    具有高切削速度和高主轴转速，目前国外高速铣床主轴转速在10000～40000r/min，国内高速铣床主轴转速通常在10000r/min左右；

    具有高快速移动速度，高速铣床的快速移动速度达到了30m/min～90m/min；

    金属切除率高，切削效率高，切削45＃钢时金属切除率通常为300～600cm3/min；

    全程定位精度高，重复定位精度高。

    随着市场经济的不断发展，汽车及家电产品等的研制周期大大缩短，零件形状也越来越复杂。基于传统数控加工方法很难满足加工要求，高速加工技术（HighSpeedMachining）由此应运而生。该技术属于当前模具加工的一种前沿技术。

    模具高速切削的关键技术

    由于高速加工技术具有诸多特点以及模具零件具有复杂的型面，因此模具高速加工技术对加工系统中的机床、刀具、数控系统等都提出了更高要求。

    1、高速主轴