如何在汽车模具使用五轴联动的高速铣床?

1模具厂高速铣床现状

　　我们厂有一台Rambudi五轴联动的高速铣床，最大装夹刀具直径20mm，主轴功率12kw，最大进给10m/min，主轴转速1000到15000r/min，FIDIA系统，机床自动减速很好，每当曲率变化急剧时，自动减速，避免了高速时惯性对机床的损害，是比较典型的高速机床。

　　虽然高速铣床的转速可以达到15000转，但目前只是在准高速上运转，加工平缓铸铁零件的转速为7000到8000r/min，进给约6000mm/min，每齿进给0.3-0.4(mm/齿)左右,使用瓦尔特（瓦尔特官方网站，瓦尔特社区，瓦尔特产品一览，瓦尔特应用案例）SΦ20球刀：P3202-D20刀具材料：WXK15。根据瓦尔特提供的《切削参数》查得该刀具在8000r/min时已基本达到切削速度的上限。

2刀具切削分析

　　刀具的切削速度由刀具材料、被切削材料、还有刀具的参数如：前角、后角等共同决定，一旦选定了刀具，切削速度就确定了，但我们加工模具型面用的是球刀，转速恒定的情况下，刀具各点的线速度不同，刀尖速度为零，刀径处最大，汽车模具往往是复杂曲面，刀具切切削点随时在变化，所以切削速度的变化范围很大，这在很大程度上制约了汽车模具的高速加工。

　　目前，在个别企业高速加工参数已经用到步距0.1mm转速3万转，但对汽车模具来讲，高速加工只适合平坦的外板件加工，因为转速越高，刀具的线速度变化范围越大，而刀具允许的切削速度范围远小于这个值。解决这个问题的途径就是分片加工，将平缓区域隔离出来单独加工，为了避免刀具中心线速度为零的缺点，可以适当倾角加工。外板件比如发动机罩的拉延模，产品部分平缓，可以进行高速加工，工艺补充部分就不适合高速加工，内板件几乎除了压料面以外找不出平缓面，这里说的平缓面必须要大，如果太小会因分片太多而提刀多，刀具轨迹很短而频繁拐弯反而不利于高速加工。即便是外板件有些也分不出多少来，比如前围，外露面较少，平坦区域也就较少，拉延模凸模能分出来高速加工的区域不足20%，这20%可以提高效率30%，那么整个凸模提高效率在5%以上，象发动机罩车门等件还要高些有可以达到20%以上。如果一个零件只能分出一小片来高速加工，对整体而言不一定提高效率。