模具高速切割工藝是鋁合金壓鑄件不可缺少的。模具是消費(fèi)品、電子電器、汽車、飛機(jī)制造和其他重要工業(yè)部門的重要工藝設(shè)備。在發(fā)展模具制造行業(yè)中，提高模具生產(chǎn)技術(shù)水平和質(zhì)量至關(guān)重要。這種高速切削工藝可顯著提高模具生產(chǎn)效率、模具精度及使用壽命，在國外已逐步取代電火花精加工模具，并在國外已廣泛應(yīng)用于鋁合金壓鑄廠，成為我國鋁合金壓鑄行業(yè)的主流產(chǎn)品。

在模具加工中應(yīng)用高速切削的優(yōu)點(diǎn)。

模切工藝具有單個零件小批量、幾何形狀復(fù)雜等特點(diǎn)，加工周期長，生產(chǎn)效率低。常規(guī)模具加工工藝中，精密淬硬模常采用電火花修光工藝和人工修光工藝，后期加工要耗費(fèi)大量時間。鋁壓鑄廠開發(fā)模具加工工藝的主要目標(biāo)是縮短加工時間，降低生產(chǎn)成本。近幾年來，在模具加工過程中，出現(xiàn)了高速切削、CAD/CAE設(shè)計(jì)仿真、快速原型制模、電火花銑削成形及復(fù)合加工等新技術(shù)，其中引人注目、有效的是高速切削加工。

快速切削加工模具是利用高轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給速度，以切削方式完成模具的多道生產(chǎn)工序。快速切削加工模具的優(yōu)勢在于：它具有如下特點(diǎn)：

①高速切削的粗、半精加工，大大提高了切割效率。

②使用高速切削機(jī)床、刀具及工藝，可以加工硬化材料。小模具，粗精加工經(jīng)熱處理后可一次性夾緊，大模頭經(jīng)熱處理、粗、精加工，經(jīng)熱處理后精加工。

③高速高精度硬切削替代光整加工，減少了大量費(fèi)時的手工修磨，比電火花加工效率提高50%以上。

④硬質(zhì)切削加工終成形表面，改善表面質(zhì)量、形狀精度(不僅表面粗糙度低，而且表面光亮度高)，在模具加工中應(yīng)用較多。

⑤防止電火花及磨削產(chǎn)生的脫碳、燒焦及微裂紋現(xiàn)象，使模具表面損傷大大降低，模具壽命提高20%。

③工件發(fā)熱少，降低切削力，熱變形小，結(jié)合CAD/CAM技術(shù)對電極進(jìn)行快速加工，尤其是形狀復(fù)雜、薄壁類易變形電極。

對于模具加工而言，高速切削的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，但模具高速切削加工成本卻很高，工具使用要求很高，需要有復(fù)雜的電腦編程技術(shù)作支撐，設(shè)備運(yùn)營費(fèi)用高，所以，由于技術(shù)等方面的原因，我國在高速切削加工模具上的應(yīng)用較少，迫切需要解決如何選擇和應(yīng)用模具高速加工的機(jī)床、高速切削刀具、合理的加工工藝、刀軌程序設(shè)計(jì)及工藝試驗(yàn)等一系列問題。

高速切削工具用于加工模具。

在選用高速加工模具時，應(yīng)注意以下幾個問題：

(1)要求機(jī)床主軸功率大、轉(zhuǎn)速高，滿足粗精加工要求。模具采用小直徑刀具，主軸轉(zhuǎn)速在15000~20000rmp以上。錠速小于10000rpm時，可進(jìn)行粗、半精加工。在大型的模具生產(chǎn)中，如果需要同時滿足粗、精加工要求，那么選擇的機(jī)床有兩個轉(zhuǎn)速的主軸，或者兩個規(guī)格的電主軸。

(2)機(jī)床快速送料對空程的要求不太高。但是，要有較高的加工進(jìn)給速度(30~60m/min)和大加料速度。

(3)高速，高精度控制系統(tǒng)，高精度插補(bǔ)，輪廓前視控制，高加速度，高精度位置控制等功能。

(4)選擇CAD/CAM軟件來配合高速機(jī)床，尤其是高速切削模具所用的軟件。

五軸機(jī)床在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸增多，與高速切削配合模具具有如下優(yōu)勢：

①可改變刀具切削角度，改善切削條件，降低刀具磨損，有利于保護(hù)刀具，提高刀具壽命；

②柔性加工路線，減少刀具干涉，可加工具有復(fù)雜表面形狀的模具和深腔模具；

③加工范圍廣，適用于各種模具的加工。

五軸機(jī)床一般分為工作臺式和銑頭式五軸機(jī)床，可根據(jù)鋁合金鑄造廠經(jīng)常開發(fā)的模具類型來選擇。在銑頭五軸機(jī)床中，可以更換銑頭和更換電主軸頭的五軸機(jī)床，可以分別用于模具的粗、精加工。

高速度切削刀具工藝。

采用合適的刀具進(jìn)行高速切削加工。由于采用硬質(zhì)合金涂層刀具，聚晶增強(qiáng)陶瓷刀具具有高硬度的刀刃和高強(qiáng)韌性兩種刀具，促進(jìn)了高速加工的發(fā)展。聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片硬度達(dá)到3500~4500HV，聚晶金剛石(PCD)硬度達(dá)到6000~10000HV。近幾年來，德國SCS，日本三菱和住友，瑞士Satwick，美國肯納飛碩等國外知名刀具公司相繼推出了各自的高速切削刀具，其中不僅有普通結(jié)構(gòu)鋼高速切削刀具，也有陶瓷刀具和其他超硬刀具直接高速切削硬化鋼，特別是涂層刀具對淬硬鋼的半精加工和精加工具有重要意義。

當(dāng)前，我國高速加工刀具的發(fā)展與國外相比還存在很大差距，而且由于進(jìn)口刀具價格過高已成為阻礙其應(yīng)用的一個重要因素，我國鋁合金壓鑄廠的技術(shù)進(jìn)步也受到了一定的影響。