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摘要：汽車模具中自由曲面所占比例不斷增加及產品質量要求不斷提高，都對曲面的制造精度提出了更高的要求， 通過對模具數控加工經驗的總結，分析了影響數控加工質量的相關因素；從機床、刀柄、刀具、加工工藝、軟件和切削參數等方面介紹了提高數控加工質量所采取措施。
關鍵詞：模塑公司；模具；加工質量；工藝；軟件

成都航天模塑股份有限公司是從事模具及汽車內外飾件制造的專業化公司，公司擁有一支高素質的研發、設計隊伍，以國際最先進的軟件將六十余臺工作站相連接，以 CAD/CAM/CAE 技術及數十臺數控加工設備和數控注塑設備組成具有國際水平的產品研發體系和強大的模具制造、注塑能力。公司從引進數控加工中心至今，已有了近二十年的數控設備使用經驗，深刻體會到模具制造發展到現階段已經越來越離不開數控設備，數控加工向著高精度、高質量、高速度、高自動化方向發展！數控加工已經成為模具制造不可缺少的工藝方法，并且將越來越重要，數控設備的多少和數控設備先進性程度已經成為一個模具制造企業贏得市場、贏得競爭的關鍵性因素之一。

現代模具制造業中，型腔型面設計日趨復雜，尤其是汽車模具中自由曲面所占比例不斷增加及產品質量要求不斷提高，都對曲面的制造精度提出了更高的要求。因此，模具制造工藝系統的精度、數控系統的精度和模具制造的 CAM 技術都會對曲面加工質量產生影響。而包含自由曲面模具基本上都是借助各種 CAM 軟件進行自動編程，利用數控機床加工完成的。

模塑公司大部分數控加工中心已經有了較長的使用時間，雖然有嚴格的數控機床操作規范，良好的機床維護保養，但是其本身的精度損失是不可避免的。為了控制產品的加工質量，我們定期對數控設備進行檢測維修，明確每臺設備的加工精度，明確每臺設備的加工任務。嚴格區分粗、精加工的設備使用，因為粗加工時追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，而粗加工時對設備的精度損害是最嚴重的，因此我們將使用年限較長精度最差的設備定為專用的粗加工設備，新設備和精度好的設備定為精加工設備，做到了對現有設備資源的合理搭配、明確分工，將機床對加工質量的影響降到了最低，同時又保護了昂貴的數控設備，延長了設備的壽命。當我們的機床不可改變時，與機床相關的刀柄、刀具對數控加工質量的影響又變得突出了。在任何旋轉刀具加工系統中，主軸與夾頭 ( 或其組合體 ) 的聯結才是刀具加工性能實現的真正基石！我們公司常用刀柄與機床的接口有 BT 柄和 HSK 柄。 BT 柄與機床主軸的接口錐柄錐度為 7 ： 24 ，這種方式的刀柄只適合于傳統的低速加工，因為 BT 刀柄與主軸只是錐面配合，當轉速太高時，由于離心力的作用會使錐面配合間隙增大，從而影響數控加工質量。當機床最高轉速達到 15000 轉 / 分時，通常需要采用 HSK 型刀柄，HSK 刀桿為過定位結構，提供與機床標準聯結，在機床拉力作用下，保證刀桿短錐和端面與機床緊密配合。

刀柄對刀桿、刀具的夾緊方式主要有側固式、彈性夾緊式、液壓夾緊式和熱膨脹式等。側固式精度較低并且難以保證刀具動平衡，在高速銑削式不宜采用，下圖為彈性夾緊式、液壓夾緊式和熱膨脹式刀桿示意圖，熱膨脹式刀桿夾頭的刀孔與刀柄為過盈配合，須采用專用熱膨脹裝置裝卸刀具，一般使用電感加熱或熱空氣加熱刀桿，使刀孔直徑膨脹，然后將刀柄插入刀，冷卻后孔徑收縮將刀柄緊緊夾住。

模塑公司通過多年的應用、比較、總結，現在采取的刀柄使用方案為：粗加工或大進給加工時采用 BT 彈簧夾頭刀柄，普通機床上的半精和精加工采用的 BT 液壓夾頭刀柄，在高速銑和石墨加工機上采用的是 HSK 型熱脹刀柄或液壓夾頭刀柄。因為彈簧夾頭刀柄在刀具裝夾麻煩費時，重復精度較差，加工吸振性能不好，所以用于粗加工或大進給加工 ；而 精加工時采用的液壓夾頭刀柄具有極高的夾持回轉精度，非常方便的刀具裝夾方式深受操作者喜愛，并且為全密封結構型式，有效防止冷卻液、鐵屑特別是石墨粉塵對刀柄的損害，而液壓夾頭刀柄又具有優良的阻尼減振性能，可以抑制加工中產生的振動，從而明顯改善了模具的表面加工質量和表面光潔度。在高速銑上做模具加工所采用的 HSK 型熱脹刀柄具有結構簡單，夾緊可靠、同心度高，傳遞扭矩和徑向力大，特別是在模具的深型腔加工中，熱脹刀柄的刀具夾持端可以很長、外徑可以做得很小而廣泛應用與模具的深型腔加工中，但是通過高速銑的應用發現熱脹刀柄為全剛性的結構使阻尼減振性能很差而難以抑制加工中產生的振動，從而在程序編制不好時對模具的加工質量產生較大的影響，大幅降低刀具的使用壽命，因此建議在小批量的使用高速機床時不要配置熱脹刀柄，因為雖然熱脹刀柄很便宜，但一般一臺電感加熱裝置的價錢可以購買幾十個其它類型的刀柄了。

刀具的正確選擇和使用是 影響數控加工質量 的重要因素。硬質合金刀具應用范圍在公司越來越廣，硬質合金將代替大部分高速鋼刀具，包括鉆頭、立銑刀、絲錐等簡單通用刀具，使這一類刀具的切削速度有很大的提高，硬質合金將在刀具材料中占主導地位，覆蓋大部分常規的加工領域。我公司在 粗加工中 盡可能采用大直徑 的牛鼻刀，使用 R2 、 R6 的 硬質合金刀片 ，做到粗加工排屑“多”；半精加工選用高轉速高進給 R0.8 的鑲片立銑刀，做到半精加工走刀“快”； 精加工時盡量選用硬質合金刀桿和高精度球頭鏡面刀片，這樣可在保正 加工質量的同時節省選用整體 合金刀具的高昂費用，模具 精加工中 所用最小刀具的半徑應小于或等于被加工零件上的內輪廓圓角半徑，尤其是在拐角加工時，應選用半徑小于拐角處圓角半徑的刀具并以圓弧插補的方式進行加工，這樣可以避免采用直線插補而出現過切現象， 做到精加工質量“好”。

高品質硬質合金刀具

高速加工技術的發展日益成熟，極大的提高了模具加工速度、減少了加工工序、縮短甚至消除了耗時的鉗工修復工作，從而極大地提高了模具數控加工質量，縮短了模具的生產周期。因此模具的高速加工技術逐漸成為 模塑公司 技術改造最主要的內容之一，高速加工取代傳統低速加工已成為必然，誰將高速加工上得快、用得好就必將贏得市場！

通過前面的分析可以得出機床設備在模具的加工中是非常重要的，但是影響 模具數控加

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