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五轴加工技术在模具零件加工中的应用
本文以实际模具零件加工为例，分析了五轴加工技术在模具零件加工中的应用，与三轴加工技术相比较，五轴加工技术提高了零件质量和加工效率，减少了电极数量，缩短了模具生产周期，在模具制造业中有广阔的应用前景。
刀具的高速旋转要求刀具有一定的长径比（长度与直径之比）。刀具长径比过大，切削过程中刀具会产生振动，导致加工精度不高，甚至发生过切。三轴加工时，当零件高度较高时，必须选择直径较大的刀具并将刀杆加长才能对零件进行加工，如图4 所示，还会产生残留较多的加工余量且降低零件的加工精度。若采用五轴加工，使用较小的刀具即可实现零件的加工，保证了零件的加工精度，刀轴与加工表面垂直，零件角落可实现完全加工，残留余量小。
模具零件加工过程中，需要电极与刀具加工的配合来实现零件的各种形状，使用五轴加工可以有效地减少电极数量。
产品设计决定了模具设计，进而决定了各零部件的形状。产品设计时主要依据客户要求，讲究外形美观，细节精致，使用方便，这样就给模具零件加工提出了更高的要求。如图5 所示零件侧壁上有一小台阶，三轴加工时无法加工到位，必须配电极进行电火花清根，图5（a）所示为加工电极，电极外形尺寸103mm×28mm×184mm，加工费时。采用五轴加工，选择合适的角度，如图5（b）所示，侧壁台阶可完全铣出，无需电火花加工。
成型塑件圆角处的型腔加工也是注射模中极为常见的，加工时称为“清根”。清根时根据零件圆角半径选择合适的刀具，常用小直径刀具加工，受长径比限制，刀具长度有限，某些较深的型腔圆角处三轴加工无法加工到位，只能借助电极清根。图6（a）所示为三轴加工所需清根电极，图6（b）为五轴加工清根刀路示意图。表2 为图6（a）的清根电极尺寸，电极外形尺寸较大，加工费时。表3 为二者所需流程和时间的对比分析。由表3 可见，使用五轴加工清根，加工流程简单，时间短，能有效缩短模具生产周期，节省人力和设备的使用。
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