模具制造领域的7个常见问题
影响材料可加工性的主要因素是什么？
钢的化学成分非常重要。 钢的合金成分越高，加工就越困难。 当碳含量增加时，金属切削性能下降。
钢的结构对金属切削性能也很重要。 不同的结构包括：锻造、铸造、挤压、轧制和机加工。 锻件和铸件的表面很难加工。
硬度是影响金属切削性能的重要因素。 一般规则是，钢材越硬，加工就越困难。 高速钢（HSS）可用于加工硬度高达330-400HB的材料； 高速钢+TiN涂层可加工硬度高达45HRC的材料； 而对于硬度为 65-70HRC 的材料，则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼 (CBN)。
非金属夹杂物通常对刀具寿命有不利影响。 例如，Al2O3（氧化铝）是一种纯陶瓷，具有很强的磨蚀性。
最后一个是残余应力，它会导致金属切削性能问题。 通常建议在粗加工后进行应力消除过程。
铸铁的切削特性有哪些？
一般来说，它是：
铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，刀片和刀具的预期寿命越低。 金属切削生产中使用的大多数类型的铸铁一般都具有良好的金属切削性能。 金属切削性能与组织有关，较硬的珠光体铸铁也较难加工。 片状石墨铸铁和可锻铸铁具有优良的切削性能，而球墨铸铁则相当差。
加工铸铁时遇到的主要磨损类型有：磨损、粘附和扩散磨损。 磨损主要由碳化物、砂粒和硬铸皮引起。 带有积屑瘤的结合磨损发生在低切削温度和切削速度下。 铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上，但这可以通过提高切割速度和温度来克服。
另一方面，扩散磨损与温度有关，并且会在高切削速度下发生，尤其是在使用高强度铸铁牌号时。 这些等级具有很高的抗变形能力，从而导致高温。 这种磨损与铸铁和刀具之间的相互作用有关，这使得一些铸铁需要用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具高速加工才能获得良好的刀具寿命和表面质量。
通常，加工铸铁所需的典型刀具性能是：高热硬度和化学稳定性，但也与工艺、工件和切削条件有关； 要求切削刃具有韧性、耐热疲劳性和刃口强度。 切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何发展：快速钝化是指热裂纹和刻痕导致切削刃过早断裂、工件损坏、表面质量差、波纹度过大等。 正常后刀面磨损、平衡和锋利的切削刃通常需要努力。
模具制造中主要和常见的加工工序有哪些？
切割工艺至少应分为3种工艺类型：
粗加工、半精加工和精加工，有时甚至是超精加工（主要是高速切削应用）。 当然，剩余铣削是在半精加工后为精加工做准备的。 在每一道工序中，都要努力为下道工序留出均匀分布的余量，这一点非常重要。 如果刀具路径的方向和工作负荷很少快速变化，则刀具的寿命可能会延长且更可预测。 如有可能，应在专用机床上进行精加工。 这将在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。
在这些不同的过程中应该使用什么样的工具？
粗加工工艺：圆刃铣刀、球头铣刀和大刀尖圆弧半径立铣刀。
半精加工工艺：圆刃铣刀（直径范围10-25mm的圆刃铣刀）、球头铣刀。
精加工工艺：圆刃铣刀、球头铣刀。
残铣工艺：圆刃铣刀、球头铣刀、立式铣刀。
通过选择特殊刀具尺寸、几何形状和等级以及切削参数和合适的铣削策略的组合来优化切削过程非常重要。
可使用的高生产率工具，请参阅模具制造目录C-1102:1
切割过程中是否有最重要的因素之一？
切削过程中最重要的目标之一是为每个过程中的每个刀具创建均匀分布的加工余量。 这意味着必须使用不同直径的刀具（从大到小），尤其是在粗加工和半精加工操作中。 任何时候的主要标准都应尽可能接近模具在每道工序中的最终形状。
为每把刀具提供均匀分布的加工余量，确保稳定的高生产率和安全的切削过程。 在ap/ae（轴向切深/径向切深）不变的情况下，切削速度和进给量也可以一直保持在较高的水平。 这样，切削刃上的机械作用和工作负荷变化很小，因此产生的热量和疲劳也较少，从而增加了刀具寿命。 如果后续工序是一些半精加工工序，尤其是所有精加工工序，则可以进行无人化加工或部分无人化加工。 恒定材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。
恒定加工余量的另一个好处是对机床导轨、滚珠丝杠和主轴轴承的不利影响很小。
为什么圆刀片铣刀是模具粗加工刀具最常见的选择？
如果使用方肩铣刀对型腔进行粗铣，在半精加工中会去除大量阶梯切削余量。 这将改变切削力并导致刀具弯曲。 结果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。 如果使用刀尖较弱的方肩铣刀（带有三角形刀片），则会产生不可预测的切削效果。 三角形或金刚石刀片也会产生更大的径向切削力，并且由于刀片的切削刃数量很少，因此它们是不太经济的粗加工刀具。
另一方面，圆形刀片可以在各种材料和各个方向上进行铣削。 如果使用它，相邻刀具路径之间的过渡更平滑，并且还可以为半精加工留下更小更均匀的加工。 利润。 圆刀片的特点之一是它们产生的切屑厚度是可变的。 这使它们能够使用比大多数其他刀片更高的进给率。
圆刀片的主偏角从几乎为零（非常浅的切削）变为90度，切削动作非常顺畅。 在最大切削深度时，主偏角为 45 度。 沿带外圆的直壁切割时，主偏角为 90 度。 这也解释了为什么圆刃刀具的强度大——切削载荷逐渐增大。 粗加工和半粗加工应始终使用圆刃铣刀，例如 CoroMill200（参见模具制造目录 C-1102:1）作为首选。 在 5 轴切削中，圆形刀片非常适合，特别是因为它没有限制。
通过使用良好的编程，圆刀片铣刀可以在很大程度上取代球头立铣刀。 小跳动的圆形刀片结合精磨、正前角和轻切削几何形状，也可用于半精加工和一些精加工工艺。
什么是有效切削速度（ve）以及为什么它对于有效切削速度对高生产率有效直径的基本计算总是很重要的。
由于工作台进给在一定的切削速度下取决于转速，如果不计算有效速度，工作台进给将计算错误。
如果在计算切削速度时使用刀具的公称直径（Dc），当切削深度较浅时，有效或实际切削速度远低于计算速度。 如圆刀片CoroMill200刀具（尤其是小直径范围）、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill390立铣刀等刀具（这些刀具请参考山特维克可乐满的模具制造样本C-1102:1 ）。 结果，计算出的进给速度也低得多，这严重降低了生产率。 更重要的是，刀具的切削条件低于其能力和推荐的应用范围。
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