小刀具成就大模具的未來
現代汽車模具快速發展的標志之一就是數控加工技術的介入。而高效切削刀具的使用也將帶動數控切削加工技術進入一個更高的層次。切削加工工藝與高效切削刀具兩者的緊密結合與相互促進大大提高了生產效率，縮短了模具的制造周期。作為模具加工企業，我們在數控加工工藝的改進、數控刀具的統一規劃、刀具裝備的選用等方面正在向國際化的方向發展，通過近年來對加工經驗的總結與現場疑難加工問題的解決，我們的切削加工水平不斷地得到提高，為數控自動化加工，提高生產效率做出了最基本的鋪墊。
數控加工中合理的選擇刀具和切削用量是一項復雜且專業性強的工作。也是一直以來困擾數控加工的難題之一。尤其是淬硬模具加工及模具結構面自動加工，都屬國內先進的切削新工藝，刀具選用時沒有可以借鑒的先例，完全是依靠我們的不斷摸索與改進才攻克這些難題的。
1、淬硬模具的加工：眾所周知，大型的汽車模具需要一定的表面硬度來提
高自身的耐用度，因而大多數廠家都對其表面進行淬火來增加硬度。而淬火后的模具表面變形只能在調試時用人工研磨調試的方法解決，不僅效率低下且生產周期長。我公司率先將這一工藝改為先預留一定的加工余量就開始對模具表面進行淬火處理，然后再進行數控精加工。但如此淬火后的加工，就要求刀具在硬材料與相對較軟材料間進行往復切削，適應一種材料加工用刀具的合理選擇都存在一定的難度，何況是一把刀具要適應兩種表面硬度不同的材料，我們只能優先考慮難加工材料—淬硬區的加工。一般的硬質合金刀具加工淬火區域時效率明顯降低，而且刀具易出現崩齒、磨損較快等現象。可是使用涂層刀具又要遇到在軟材料區磨損快的問題。這時我們把目光定位在了機夾球頭刀具上，現代刀具工業的進步使機夾球頭刀具使用的刀片能夠適應多種材料的加工。為了降低硬加工區的徑向跳動，必須先考慮刀桿的強度，盡可能加大刀桿直徑，刀桿選擇硬質合金刀桿，可以實現最小的徑向跳動，加工后效果很好。無論是從加工效率還是生產成本上考慮，機夾刀具都是效率與成本的最好選擇。
2、模具結構面自動加工：現在國內的很多模具廠家已經可以在數控機床上
完成一些曲面的自動加工，而結構面因為涉及到深度型腔加工時刀具振動大易損壞，另外毛坯面加工時由于鑄件自身原因存在雜質、砂眼或者加工余量不均等這些難控制因素，一直是由人工手動操作加工完成的，甚至操作者看護加工時都不能及時阻止刀具損壞。要想與國外先進模具企業具有同樣的競爭水平，就一定要攻克這個難題。我們根據現場的實際使用情況摸索進行針對本公司使用的模具材料，結合刀具的理論參數制訂了適合本公司使用的《刀具參數用表》，方便編程時正確選用刀具和切削用量。并大量使用了加長刀柄裝配機夾刀盤來進行深腔面加工，取代了長切削刃刀具。在使用中我們同樣考慮到了刀柄加長后的剛性問題，以及切削時產生共振所帶來的不良影響，因此選用了錐度刀桿式的刀柄，并采用小切削深度、高轉速、高進給速度的加工方法，在最大程度上減小了刀具的損壞，同時也將加工效率提高了數倍。現通過程序的編制，模具結構面已可以在數控機床上實現無人自動化加工。
3、導向面加工：由于模具的導向面屬于工作定位面，因此對垂直度要求相
對較高，而一般的導向面深度也要在150mm以上，這就使垂直度更加難以達到要求。為了解決這一難題我們嘗試使用了多種刀具，鑲合金刃的加長焊接刀具、硬質合金立銑刀等等，由于采用軸向切削，刀具越長底部受側向力的影響就越大，垂直度就越不好。而插銑刀徑向切削的運動方向，既保證了導向面的垂直度；大的金屬移除量又使我們獲得了更高的加工效率。在精加工時，我們使用了CBN材質的刀片，除了很好的加工表面，垂直度也得到了更好的保證。
這些都是現代刀具變化給加工帶來的可喜而驚人的進步。同樣也讓我們更加意識到科技進步之快，過去的刀具管理模式也正在被淘汰，新的加工工藝必須有新的、更加合理的規劃。在這一點上，我們首先按模具加工內容的不同進行刀具、刀柄的配備，而不是籠統的將刀具、刀柄下發給各設備使用的管理方式。具體到將結構面與型面分開配備刀具；根據設備加工模具內容的不同進行不同的刀具配備等等，都由專人在加工前將這些工作完成。最大程度上的減少了刀具的庫存量，而且提高加工效率，減少了操作工人的輔助時間，增加了更多的“在切削”時間。
另外我們將車間內的設備加工能力進行詳細的劃分，根據不同設備的加工特點進行不同的刀具選擇，使機床與刀具形成完美的加工組合。在強度、剛度好的設備上使用機夾球頭刀體進行粗加工型面，雖然球頭刀體的阻力大，但機床的剛性好一樣可以獲得效率高的加工；而在條件相對較差的設備上進行此類加工時，就選用阻力較小的仿形銑刀加工，小切深高速進給同樣能凸現出仿形刀具的優越性。但在修邊模具中型面需斷續加工，切削條件不好，刀具要經過‘切削－空走刀－再切削’這樣往復的曲面運動時，對刀具損傷嚴重，使用中刀片更換頻次高，成本相應提高，當刀具切寬超過刀具半徑時更加明顯。這是我們還需要在各方面改進的問題。正是這些不斷出現的新問題促使我們努力改進加工工藝，在獲得高效率的同時完成高質量的加工。“三高一專”刀具正因為適應了我們這樣的要求，已經在模具加工制造業中扮演了主要的角色，相信在今后的加工中，小小的刀具會有更加可喜表現完美上演。
數控加工中合理的選擇刀具和切削用量是一項復雜且專業性強的工作。也是一直以來困擾數控加工的難題之一。尤其是淬硬模具加工及模具結構面自動加工，都屬國內先進的切削新工藝，刀具選用時沒有可以借鑒的先例，完全是依靠我們的不斷摸索與改進才攻克這些難題的。
1、淬硬模具的加工：眾所周知，大型的汽車模具需要一定的表面硬度來提
高自身的耐用度，因而大多數廠家都對其表面進行淬火來增加硬度。而淬火后的模具表面變形只能在調試時用人工研磨調試的方法解決，不僅效率低下且生產周期長。我公司率先將這一工藝改為先預留一定的加工余量就開始對模具表面進行淬火處理，然后再進行數控精加工。但如此淬火后的加工，就要求刀具在硬材料與相對較軟材料間進行往復切削，適應一種材料加工用刀具的合理選擇都存在一定的難度，何況是一把刀具要適應兩種表面硬度不同的材料，我們只能優先考慮難加工材料—淬硬區的加工。一般的硬質合金刀具加工淬火區域時效率明顯降低，而且刀具易出現崩齒、磨損較快等現象。可是使用涂層刀具又要遇到在軟材料區磨損快的問題。這時我們把目光定位在了機夾球頭刀具上，現代刀具工業的進步使機夾球頭刀具使用的刀片能夠適應多種材料的加工。為了降低硬加工區的徑向跳動，必須先考慮刀桿的強度，盡可能加大刀桿直徑，刀桿選擇硬質合金刀桿，可以實現最小的徑向跳動，加工后效果很好。無論是從加工效率還是生產成本上考慮，機夾刀具都是效率與成本的最好選擇。
2、模具結構面自動加工：現在國內的很多模具廠家已經可以在數控機床上
完成一些曲面的自動加工，而結構面因為涉及到深度型腔加工時刀具振動大易損壞，另外毛坯面加工時由于鑄件自身原因存在雜質、砂眼或者加工余量不均等這些難控制因素，一直是由人工手動操作加工完成的，甚至操作者看護加工時都不能及時阻止刀具損壞。要想與國外先進模具企業具有同樣的競爭水平，就一定要攻克這個難題。我們根據現場的實際使用情況摸索進行針對本公司使用的模具材料，結合刀具的理論參數制訂了適合本公司使用的《刀具參數用表》，方便編程時正確選用刀具和切削用量。并大量使用了加長刀柄裝配機夾刀盤來進行深腔面加工，取代了長切削刃刀具。在使用中我們同樣考慮到了刀柄加長后的剛性問題，以及切削時產生共振所帶來的不良影響，因此選用了錐度刀桿式的刀柄，并采用小切削深度、高轉速、高進給速度的加工方法，在最大程度上減小了刀具的損壞，同時也將加工效率提高了數倍。現通過程序的編制，模具結構面已可以在數控機床上實現無人自動化加工。
3、導向面加工：由于模具的導向面屬于工作定位面，因此對垂直度要求相
對較高，而一般的導向面深度也要在150mm以上，這就使垂直度更加難以達到要求。為了解決這一難題我們嘗試使用了多種刀具，鑲合金刃的加長焊接刀具、硬質合金立銑刀等等，由于采用軸向切削，刀具越長底部受側向力的影響就越大，垂直度就越不好。而插銑刀徑向切削的運動方向，既保證了導向面的垂直度；大的金屬移除量又使我們獲得了更高的加工效率。在精加工時，我們使用了CBN材質的刀片，除了很好的加工表面，垂直度也得到了更好的保證。
這些都是現代刀具變化給加工帶來的可喜而驚人的進步。同樣也讓我們更加意識到科技進步之快，過去的刀具管理模式也正在被淘汰，新的加工工藝必須有新的、更加合理的規劃。在這一點上，我們首先按模具加工內容的不同進行刀具、刀柄的配備，而不是籠統的將刀具、刀柄下發給各設備使用的管理方式。具體到將結構面與型面分開配備刀具；根據設備加工模具內容的不同進行不同的刀具配備等等，都由專人在加工前將這些工作完成。最大程度上的減少了刀具的庫存量，而且提高加工效率，減少了操作工人的輔助時間，增加了更多的“在切削”時間。
另外我們將車間內的設備加工能力進行詳細的劃分，根據不同設備的加工特點進行不同的刀具選擇，使機床與刀具形成完美的加工組合。在強度、剛度好的設備上使用機夾球頭刀體進行粗加工型面，雖然球頭刀體的阻力大，但機床的剛性好一樣可以獲得效率高的加工；而在條件相對較差的設備上進行此類加工時，就選用阻力較小的仿形銑刀加工，小切深高速進給同樣能凸現出仿形刀具的優越性。但在修邊模具中型面需斷續加工，切削條件不好，刀具要經過‘切削－空走刀－再切削’這樣往復的曲面運動時，對刀具損傷嚴重，使用中刀片更換頻次高，成本相應提高，當刀具切寬超過刀具半徑時更加明顯。這是我們還需要在各方面改進的問題。正是這些不斷出現的新問題促使我們努力改進加工工藝，在獲得高效率的同時完成高質量的加工。“三高一專”刀具正因為適應了我們這樣的要求，已經在模具加工制造業中扮演了主要的角色，相信在今后的加工中，小小的刀具會有更加可喜表現完美上演。
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