模具的高生产率加工

 模具的高速切削、硬切削、干切削工艺目前已进入实用阶段，这些工艺可概括为模具的高生产率加工(HPM: High-Productivity Machining)。 
    模具的高生产率加工的优点主要体现在其精加工中。通常在精加工中很容易获得优于0.02mm的尺寸公差，并且容易获得振纹小、毛刺小的良好的表面质量，由此即可减少手工抛光量的60%～100%，从而使模具加工的生产率提高30%～50%。 
    HPM特别适用于高合金工具钢（60HRC～63HRC）的高速硬铣削，最适合于浅底模具。由于采取很小的切深，可获得很薄的切屑厚度，不仅切削力小，振动小，而且切屑容易排除，并且延长了刀具寿命。通常采用压缩空气或压力下的微量油雾进行冷却。 
HPM的要点在于选用合适的刀具： 
    最常用的刀具材料是涂层硬质合金，加工钢和铸铁也可用金属陶瓷刀片。刀片形状首选圆形的，因为球头铣刀加工留下的残留加工量较小，精加工使用CBN刀具效果好。 
    由于经常要使用小直径的球头铣刀，这时就要选用大尺寸甚至超大尺寸的锥柄，即优先选用短而粗的刀具。特别要注意的是不能使用悬伸长的刀具（长径比通常应在6:1～8:1范围内）。 
    刀具的平衡十分重要，不仅要关注刀具/主轴的借口，而且要做好刀夹头与刀具的整体平衡。良好的刀具平衡是实现HPM的关键之一。不要忘记刀体要易于清除切屑，以免造成不平衡。 
    为了实现模具的HPM，复合加工方法是其另一有效途径。德国DMG(Deckel Maho Gildemeister)公司的机床新产品DMU60L就能实现这种复合加工。DMU60L的高速铣头可实现高速铣削，另外还设置有激光头可进行精加工，它的激光器为Q-Switch YAG激光器，其功率100W，光速直径0.1mm，激光加工效率为20mm3/min。这样就可用激光精细加工代替EDM精加工，从而提高生产率。由于模具高速铣削和激光精细加工是在一台机床上一次装夹中完成的，所以保证了模具的加工精度，是近年出现的理想的模具加工方法。