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摘要：在模具制造产业中，企业的效益与模具的产量和质量有直接关系，在以往的模具制造中由于技术能力较低，所以导致模具生产的质量和效率都不高，这在很大程度上制约了企业的经济发展，为了将生产周期缩短，并保证模具的生产质量，提高企业的经济效益和竞争力，高速加工技术的应用必不可少。本文就高速加工技术在模具制造中的实际应用进行说明，分析了其具体的优势并提出优化方法。
关键词：模具制造；精密；高速加工
引言：
传统的模具加工技术为了适应模具的几何形状的复杂性，在加工时间上较长，并且产量和效率上都较低，特别是在精密的模具加工上，更是耗费很多的人力、物力和财力，而生产出的产品还没有保障。因此为了保证生产的质量并提高生产的效率，技术人员和相关的企业就在生产加工的技术上进行研究及创新，高速加工技术就在这种需求的背景下应运而生，凭借加工周期短，生产效率高，产品质量优的特点，被广泛的应用在复杂、精密的模具的制造中。
一、高速加工技术的制造优势
1.高速加工技术的特点
模具自身具有精密、结构复杂的特点，是属于单件产品，特别是对于几何形状更为复杂的精密模具，在其加工阶段对精度的要求极高。这对于传统的模具加工来说，一直都是一个挑战，为了保证加工产品的精度，就要在细节上最大程度的进行细致的把控，但是往往这样就会降低生产效率，拖长生产周期，降低企业的经济利益。
模具制造工艺技术随着科技的提升不断创新，高科技的加工技术在生产周期和效率及质量上都有了很大的提升，高速加工技术就是一种被广泛推广的精密、复杂模具制造技术。其具有生产周期短、生产效率高、质量精细的特点。在模具生产行业被广泛的额推广及应用。
2.高速加工技术在实际运用中的情况
在实际的运用中，因为高速加工技术所要保障的就是加工的时间和质量，所以对于加工的环节，既要保证机床的稳定性和良好的精度，还要确定机床是在高速下进行的以确保生产周期短。因此加工处理系统必须在全部的加工过程中承担着监督和调节的任务，在一连串的加工路径上进行时刻的监督和把控，并且在速度上要根据实际的情况结合理论设计进行调节，从而实现对精度和质量的把控。
3.高速加工技术中刀具、刀柄的介绍
因为高速加工技术的技术性特点，所以对于加工时应用的刀具、刀柄都有特异性，必须配备具有高速切削能力的刀具。具体的要求是：刀具所用的材料必须具有很高的硬度和强度，并且在韧性和热硬性以及高速加工下的化学稳定性上优势明显，要具有强大的抗热能力。高速切削要求刀具和刀柄的外形尺寸小、夹紧精度高、传递转矩大、结构对称性好，有利于刀具的动平衡。
目前，广泛应用的高速切削刀具主要有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、TiC（N）基硬质合金以及超细晶粒硬质合金刀具等。合理选用刀具材料是成功进行高速切削加工的关键，每一刀具材料针对不同的模具材料，有其不同的适应能力。
二、高速加工技术的技术特点及优化
在高速加工过程中，切削模式、刀具路径、程序切前检查以及切削参数等都是成功高速切削的关键因素。在这段过程中，高速度的动态变化、切削期间刀具干涉、瞬间停止、尖角处理、切削方向的逆转和不稳定的刀具移动等各种因素都将直接影响切削的速度和加工质量。
1.切削载荷必须轻而恒定
高速切削中，刀路轨迹必须光滑，通常采用较小的步距和浅的切削深度（刀具直径的10%左右）；刀具要平滑地切入、切出工件，使用坡度、圆弧和螺旋式进刀，在平面的轮廓加工过程中，通常采用圆弧的切向进退刀方式，在曲面加工过程中多采用让刀，沿一定坡度或螺旋线方向切入切出工件；大量采用等高分层加工代替仿形加工。此外，粗加工时刀具多以螺旋或圆弧方式切入工件材料，使进给率和机床转速之比达到最佳；精加工应避免急剧变化的刀具运动，避免在外形轮廓上直接进刀和退刀。
基于模具零件表面结构的复杂性，可能会导致编程时相邻的两条刀具路径不光滑，出现急剧变化的路径。遇到这样的情况时，一般采用抬刀至一定高度过渡或辅助轨迹过渡的方式。行切的光滑移刀方式可以采用相切圆弧连接、内侧或外侧圆弧连接。环切的光滑移刀多采用环间圆弧式、空间螺旋式切出与切入，合理的切入切出方式、横向与拐角路径的平滑过渡及等高分层加工规划与合理的进给量，始终是为了确保高速加工时切削负荷轻而恒定。
2.合理的刀具参数选择
对于高速加工的金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、TiC（N）基硬质合金、超细晶粒硬质合金刀具等，不同的材质的刀具适宜于不同的模具材料、工况。
针对不同的模具材质，刀具还有不同的切削参数的选择。一般认为，高速切削的切削速度是常规切削速度的5～10倍。遇到陡峭、拐角等位置时，为了避免高速加工设备没有前馈功能，必须合理降速。在编程时，陡峭、拐角位置设置适宜的调整比例，合理地对切削参数进行优化，以保持高速机床合理的负载，以及减少质量事故。
3.先进的CAM软件选择
采用高速加工设备后，对编程人员的要求也提高。近年来，CAM系统也越来越简单和方便，更贴近于车间高速加工。当前，模具行业常用的CAM软件有美国UGNX/CAM、以色列Cimatron/CAM、法国CATIA/CAM、美国I-DEAS/CAM、美国Mastercam/CAM、英国DelcamPowerMILL/CAM等辅助制造软件，都分别对高速加工模块进行了工艺创新。
4.高速切削加工技术在模具制造中的优劣点
高速切削加工技术在模具生产中具有加工效率高、生产周期短、加工质量高等优点，得到了广泛的推广使用。但是高速切削加工技术对于机床、刀具、CAM应用等方面要求较高，技术门槛较高，也间接的增加了企业的投入成本。同时，由于工艺限制，高速切削加工技术还无法制造出复杂型芯和异形腔体等模具。这就需要技术研究人员对技术进行创新和改善，从而找到不足的地方并解决，将高速加工技术的能力进一步提升。
三、高速加工模具制造技術的应用范围
1.制造电极
在高速切削加工技术的应用下，能够极大地提升了电火花的加工效率，在有效施工背景下，电极的表面质量更高，其精度能够相应地提升。
2.直接加工淬硬材料
高速切削加工技术的应用，可以提升加工的转速，从而在高速的状态下完成淬硬钢的精加工，效率比平常要高出几倍。更难能可贵的是，在这种施工模式下，加工的材料硬度非常强。
3.快速制造样件
高速的切削施工，能够很好地降低制造的周期时间，一些材料加工甚至仅仅需要传统切削加工的十分之一的时间，其应用范围较为广泛。
结语：
新形势下，市场对模具加工的要求越来越高，对高速加工技术拥有强烈需求。但高速加工的数控机床刀具等装备技术含量高、投资较大，在模具行业运用高速加工技术应与模具质量、周期、寿命、成本等一并统筹研究、革新，在降低模具制造成本、缩短模具制造周期的同时，提高了成形工艺和模具结构设计水平。
参考文献：
[1]许红伍.高速加工技术在模具制造中的应用[J].江苏科技信息，2017（26）：45-46；
[2]吴志挺.高速数控加工技术在模具制造中的应用[J].新教育时代电子杂志：教师版，2017（22）.
关键词：模具制造；精密；高速加工
引言：
传统的模具加工技术为了适应模具的几何形状的复杂性，在加工时间上较长，并且产量和效率上都较低，特别是在精密的模具加工上，更是耗费很多的人力、物力和财力，而生产出的产品还没有保障。因此为了保证生产的质量并提高生产的效率，技术人员和相关的企业就在生产加工的技术上进行研究及创新，高速加工技术就在这种需求的背景下应运而生，凭借加工周期短，生产效率高，产品质量优的特点，被广泛的应用在复杂、精密的模具的制造中。
一、高速加工技术的制造优势
1.高速加工技术的特点
模具自身具有精密、结构复杂的特点，是属于单件产品，特别是对于几何形状更为复杂的精密模具，在其加工阶段对精度的要求极高。这对于传统的模具加工来说，一直都是一个挑战，为了保证加工产品的精度，就要在细节上最大程度的进行细致的把控，但是往往这样就会降低生产效率，拖长生产周期，降低企业的经济利益。
模具制造工艺技术随着科技的提升不断创新，高科技的加工技术在生产周期和效率及质量上都有了很大的提升，高速加工技术就是一种被广泛推广的精密、复杂模具制造技术。其具有生产周期短、生产效率高、质量精细的特点。在模具生产行业被广泛的额推广及应用。
2.高速加工技术在实际运用中的情况
在实际的运用中，因为高速加工技术所要保障的就是加工的时间和质量，所以对于加工的环节，既要保证机床的稳定性和良好的精度，还要确定机床是在高速下进行的以确保生产周期短。因此加工处理系统必须在全部的加工过程中承担着监督和调节的任务，在一连串的加工路径上进行时刻的监督和把控，并且在速度上要根据实际的情况结合理论设计进行调节，从而实现对精度和质量的把控。
3.高速加工技术中刀具、刀柄的介绍
因为高速加工技术的技术性特点，所以对于加工时应用的刀具、刀柄都有特异性，必须配备具有高速切削能力的刀具。具体的要求是：刀具所用的材料必须具有很高的硬度和强度，并且在韧性和热硬性以及高速加工下的化学稳定性上优势明显，要具有强大的抗热能力。高速切削要求刀具和刀柄的外形尺寸小、夹紧精度高、传递转矩大、结构对称性好，有利于刀具的动平衡。
目前，广泛应用的高速切削刀具主要有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、TiC（N）基硬质合金以及超细晶粒硬质合金刀具等。合理选用刀具材料是成功进行高速切削加工的关键，每一刀具材料针对不同的模具材料，有其不同的适应能力。
二、高速加工技术的技术特点及优化
在高速加工过程中，切削模式、刀具路径、程序切前检查以及切削参数等都是成功高速切削的关键因素。在这段过程中，高速度的动态变化、切削期间刀具干涉、瞬间停止、尖角处理、切削方向的逆转和不稳定的刀具移动等各种因素都将直接影响切削的速度和加工质量。
1.切削载荷必须轻而恒定
高速切削中，刀路轨迹必须光滑，通常采用较小的步距和浅的切削深度（刀具直径的10%左右）；刀具要平滑地切入、切出工件，使用坡度、圆弧和螺旋式进刀，在平面的轮廓加工过程中，通常采用圆弧的切向进退刀方式，在曲面加工过程中多采用让刀，沿一定坡度或螺旋线方向切入切出工件；大量采用等高分层加工代替仿形加工。此外，粗加工时刀具多以螺旋或圆弧方式切入工件材料，使进给率和机床转速之比达到最佳；精加工应避免急剧变化的刀具运动，避免在外形轮廓上直接进刀和退刀。
基于模具零件表面结构的复杂性，可能会导致编程时相邻的两条刀具路径不光滑，出现急剧变化的路径。遇到这样的情况时，一般采用抬刀至一定高度过渡或辅助轨迹过渡的方式。行切的光滑移刀方式可以采用相切圆弧连接、内侧或外侧圆弧连接。环切的光滑移刀多采用环间圆弧式、空间螺旋式切出与切入，合理的切入切出方式、横向与拐角路径的平滑过渡及等高分层加工规划与合理的进给量，始终是为了确保高速加工时切削负荷轻而恒定。
2.合理的刀具参数选择
对于高速加工的金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、TiC（N）基硬质合金、超细晶粒硬质合金刀具等，不同的材质的刀具适宜于不同的模具材料、工况。
针对不同的模具材质，刀具还有不同的切削参数的选择。一般认为，高速切削的切削速度是常规切削速度的5～10倍。遇到陡峭、拐角等位置时，为了避免高速加工设备没有前馈功能，必须合理降速。在编程时，陡峭、拐角位置设置适宜的调整比例，合理地对切削参数进行优化，以保持高速机床合理的负载，以及减少质量事故。
3.先进的CAM软件选择
采用高速加工设备后，对编程人员的要求也提高。近年来，CAM系统也越来越简单和方便，更贴近于车间高速加工。当前，模具行业常用的CAM软件有美国UGNX/CAM、以色列Cimatron/CAM、法国CATIA/CAM、美国I-DEAS/CAM、美国Mastercam/CAM、英国DelcamPowerMILL/CAM等辅助制造软件，都分别对高速加工模块进行了工艺创新。
4.高速切削加工技术在模具制造中的优劣点
高速切削加工技术在模具生产中具有加工效率高、生产周期短、加工质量高等优点，得到了广泛的推广使用。但是高速切削加工技术对于机床、刀具、CAM应用等方面要求较高，技术门槛较高，也间接的增加了企业的投入成本。同时，由于工艺限制，高速切削加工技术还无法制造出复杂型芯和异形腔体等模具。这就需要技术研究人员对技术进行创新和改善，从而找到不足的地方并解决，将高速加工技术的能力进一步提升。
三、高速加工模具制造技術的应用范围
1.制造电极
在高速切削加工技术的应用下，能够极大地提升了电火花的加工效率，在有效施工背景下，电极的表面质量更高，其精度能够相应地提升。
2.直接加工淬硬材料
高速切削加工技术的应用，可以提升加工的转速，从而在高速的状态下完成淬硬钢的精加工，效率比平常要高出几倍。更难能可贵的是，在这种施工模式下，加工的材料硬度非常强。
3.快速制造样件
高速的切削施工，能够很好地降低制造的周期时间，一些材料加工甚至仅仅需要传统切削加工的十分之一的时间，其应用范围较为广泛。
结语：
新形势下，市场对模具加工的要求越来越高，对高速加工技术拥有强烈需求。但高速加工的数控机床刀具等装备技术含量高、投资较大，在模具行业运用高速加工技术应与模具质量、周期、寿命、成本等一并统筹研究、革新，在降低模具制造成本、缩短模具制造周期的同时，提高了成形工艺和模具结构设计水平。
参考文献：
[1]许红伍.高速加工技术在模具制造中的应用[J].江苏科技信息，2017（26）：45-46；
[2]吴志挺.高速数控加工技术在模具制造中的应用[J].新教育时代电子杂志：教师版，2017（22）.