隨著計算機技術、信息技術、自動化技術及刀具材料技術的不斷發展,高速切削加工技術也得到了迅速發展。高速切削加工技術包括高速車削、高速銑削、高速磨削及高速鉆削等,其中高速銑削加工技術應用*為廣泛,其應用領域包括航空航天、汽車、模具等制造業。
傳統電火花加工模具存在的問題
1）電火花加工是一種靠放電燒蝕的“微切削”加工工藝,過程緩慢,生產效率低。
2）在放電燒蝕過程中,工件表面的機械性能有一定的損傷,會產生微細裂紋。
3）電火花加工后表面粗糙度不能滿足模具型腔的要求,產品質量難以保證,生產周期長。
應用高速銑削技術加工模具的優越性
模具的生產周期與模具企業經濟效益密切相關。模具生產中不只是追求精度及表面粗糙度,生產周期顯得尤為重要。高速銑削以其高效率、高精度和高表面質量已經成為現代模具加工技術的重要選擇。應用高速銑削加工模具的優越性主要有以下幾點：
1）工序減少。一般不需要后續加工,成本低,減少了這些工序的相關費用。
2）生產效率明顯提高。由于切削速度極高,型腔加工過程比電火花加工快幾倍,節約時間50%以上。在工件的一次裝夾可完成型腔的粗、精加工和模具其它部位的加工,又容易實現加工過程的自動化。
3）產品質量好,加工精度高,表面質量易于保證。切屑瞬間被切離,工件表面殘余應力小；95%切削熱被切屑帶走,工件熱變形小；激勵頻率高,工件表面粗糙度小（≤Ra0.6μm）,可以用高速銑削代替磨削。
4）能加工硬質零件和薄壁零件。高速銑削可以直接加工淬硬鋼,鋼的硬度可以達到HRC62左右；橫向切削力小,故可加工薄壁零件。
5）模具修正或改形可以通過CAD/CAM很快完成,不需要準備新電極或一副新模具。
模具高速銑削技術加工的關鍵技術
1）刀具系統；
刀具系統是指構成刀具的系統結構,其中主要是指刀具材料、刀具結構和刀柄。刀具材料有較高的硬度和耐磨性、良好的強度和韌性、良好的耐熱性和工藝性。目前,高速銑削中使用的刀具材料主要有金剛石、立方氮化棚、陶瓷刀具、硬質合金刀具和涂層刀具等。
刀具結構主要是整體和鑲齒兩種。鑲齒刀具主要采用機夾機構,高速銑削刀具由于離心力的作用,會造成夾緊機構破壞和刀片甩掉,所以刀體夾緊機構必須有較高的強度、斷裂韌性和剛度,保證**可靠。
刀柄系統在高速銑削時,主要解決剛性不足,重復精度不穩定、離心力的影響、刀柄不方便快速換刀等問題。
2）機床系統；
機床系統是指實現高速銑削要素的結構保障系統,主要是保證高速切削速度的高速主軸系統和獲得**進給速度的快速進給系統。
高速主軸系統是高速銑削的關鍵之一。高速主軸系統應具有足夠的剛度和高的回轉精度；重量輕、結構緊湊,慣性小；良好的熱穩定性；振動和噪聲小；良好的冷卻和潤滑系統。
3）模具CAD/CAE/CAM軟件系統；
模型構建（CAD）、分析（CAE）和制造（CAM）過程軟件系統必須能夠接受從其他系統傳來的數據并處理這些數據,所以必須有一致、標準化的接口。目前,模具加工*常用的接口標準是IGES（原始圖形交換標準）。高速銑削的關鍵在于CAD/CAM用的程序編制器能夠自動調節銑床刀具的*佳加工方式。
4）CNC控制系統。
**CNC控制系統應具有快速數據處理能力和較高的功能化特征,以保證高速切削時具有良好的加工性能。高速銑削加工模具時對CNC控制系統的要求主要有以下幾點：（1）優良的進給控制功能；（2）程序段循環時間短；（3）高的插補精度,為了保證高速下的插補精度,要有前饋和大數目超前程序段預處理功能,此外,還可以采用非均勻有理B樣條插補、回沖加速、平滑插補、鐘形加速等輪廓控制技術；（4）接口數據處理網絡,為了縮短數據處理時間,CNC控制器必須能通過“以太”網直接輸送程序。
目前,高速銑削加工技術以其高效、高精度和高表面加工質量已經在模具制造業中得到了廣泛的應用。隨著刀具技術、機床技術、軟件技術、數控技術及其他相關技術不斷發展,高速銑削加工技術將日趨完善,并在現代制造業中發揮越來越重要的作用。