1.高速銑削加工的技術優勢

（1）切削效率高——高速銑削加工與傳統銑削相比，單位時間的材料切除率提高3~6倍，加工時間縮短50%~70%。

（2）表面質量優——高速銑削采用較小的行距，有利于提高零件的表面質量，可實現“以銑代磨”的目的。例如：以1325m/min的速度銑削灰鑄鐵，可獲得磨削一樣的光滑表面，表面粗糙度可達Ra0.53，極大地改善了表面質量，節省了模具的修光工作量。

（3）系統振動小——高速銑削機床擁有很高的主軸轉速（可達10000~30000r/min），機床運轉的激振頻率大大高于工藝系統的固有頻率，因而系統振動明顯減小，工作平穩，有利于提高加工精度與表面質量。

（4）工件變形小——高速銑削時切削熱大為降低，大部分切削熱被切屑帶走，因而工件變形顯著減小，特別適合于銑削易發生熱變形的零件。

（5）加工精度高——高速銑削時，剪切角增大，剪切變形系數減小，切削力降低，有利于提高加工精度，一般可達10μm，甚至更高。特別對于一些大型框架件、薄板件、薄壁槽形件等的高精度加工，高速銑削是一種十分有效的加工方法。

（6）刀具耐用度高——高速銑削時，每次刀具的切削量小，單位切削力較小，切削溫度較低，且在數控系統控制下能合理調節切削參數，以保證刀具在不同速度下保持相對恒定的切削負載，刀具耐用度可提高50%~70%。

2.高速銑削加工的工藝特點

（1）銑削速度高——機床主軸轉速可達10000~30000r/min，為此要求機床設備擁有高性能的主軸和高質量的主軸軸承。

（2）進給速度快——銑削鋼材的進給速度可達5m/min以上，如德國的XHC240加工中的最大進給速度可達60m/min。

（3）銑削行距小——刀具軌跡行距一般在0.2mm以內，有利于優化表面粗糙度。

（4）銑削深度淺——切削深度一般為0.3~0.6mm，切削力較小，切削溫度較低，延長了刀具使用壽命。

（5）銑削效率高——在保證加工質量的前提下，作業時間可減少60%以上，制造成本明顯下降。

模具高速銑削的關鍵技術

1.模具高速切削對機床的要求

（1）床身本體——高速切削具有很高的加速度，高速切削機床的床身等支撐部件應具有很好的動、靜剛度，熱剛度和最佳的阻尼特性。

（2）主軸單元——為滿足模具高速加工的需要，高速切削機床軸主轉速一般均在15000~40000r/min，主軸設計必須采用高速大功率主軸單元。

（3）進給驅動系統——高速切削的進給速度是傳統加工進給速度的5~10倍，為滿足高速加工的需要，進給系統一般需要高速度和高加速度，并且有很寬的調速范圍，能在要求的高加速度和調速范圍內長期穩定可靠工作，能實現精確的定位和誤差極小的跟蹤，工作平穩，無爬行、無振動、噪聲小，具有優良的靜態和動態特性。

（4）CNC控制系統——高速切削加工要求CNC系統具有高精度和快速數據處理能力，同時具有先進插補方法和預處理與誤差補償等功能。

2.模具高速銑削對刀具的要求

（1）刀具材料應硬度高、強度高、耐磨性好，韌度高、抗沖擊能力強，熱穩定和化學穩定性好；高速加工的刀具材料要根據模具材料和加工性質來選擇，目前陶瓷、CNB、涂層硬質合金刀具等均可作為高速切削模具鋼件的刀具材料。

（2）必須精心選擇刀具結構和精度、切削刃的幾何參數以及刀具與機床的連接方式。廣泛采用錐部與主軸端面同時接觸的HSK空心刀柄，錐度為1：10，可以確保高速運轉刀具的安全和軸向加工精度。

（3）型腔的粗加工、半精加工和精加工一般采用球頭銑刀，其直徑應小于模具型腔曲面的最小曲率半徑；而模具零件平面的粗、精加工則可采用帶轉位刀片的端銑刀。

3.模具高速銑削對CAM系統功能和工藝技術的要求

高速切削有著比傳統切削特殊的工藝要求，因此除了要有高速切削機床和高速刀具外，具有合適的CAM系統也是至關重要的。高速銑削加工對數控編程系統的要求越來越高，對CAM編程軟件的安全性和有效性要求高。高速加工CAM編程系統應具有很高的計算速度、較強的插補功能、全程自動過切檢查及處理能力、自動刀柄與夾具干涉檢查、進給率優化處理功能、待加工軌跡監控功能、刀具軌跡編輯優化功能和加工殘余分析功能等。

高速銑削在模具制造中的應用

1.高速銑削的應用領域

高速銑削加工技術按加工目的可分為兩類：以實現單位時間最大材料去除量為目的的加工；以實現高質量加工表面與精密結構為目的的加工。高速銑削加工技術引入到模具加工行業，主要應用于以下幾個方面：

（1）淬硬模具型腔的直接加工——高速銑削采用極高的切削速度和超硬刀具，可直接加工淬硬后的模具型腔，在某些情況下可取代電火花型腔加工，與電火花加工相比，加工效率更高，加工質量更優，而且省略了電極的制造。

（2）EDM電極加工——高速銑削電極提高了電極的表面質量和精度，減少了后續加工工序；應用高速銑削技術加工電極對提高電火花加工效率起到了很大作用。

（3）樣件快速制造——利用高速銑削加工效率高的特點，用于加工塑料和鋁合金模型，通過CAD設計后可快速生成3D實體模型，比快速原型制造技術效率高、質量好。

（4）模具的快速修復——模具使用過程中往往需要多次修復，以延長使用壽命，以往模具的修復主要靠電加工來完成，而采用高速銑削加工可以更高效地完成該工作，并可使用原NC程序，無須重新編制。

2.高速銑削的應用優勢

與模具的傳統加工方式相比，高速銑削加工模具的優勢更明顯：①高速銑削加工提高了模具加工速度；②高速銑削加工改善了工件加工精度和表面質量；③高速銑削加工簡化了加工工序；④高速銑削加工省去了電極材料；⑤高速銑削加工可使用小直徑刀具對模具更小的圓角半徑及模具細節加工，節省部分手工修整工藝。加工工序的簡化可大大縮短模具的生產周期。

3.高速銑削在汽車模具制造中的應用

高速銑削在加工三維曲面、超硬材料等方面存在顯著優勢，主要應用于模具制造和小批量精密復雜零件加工行業。對于要求零件大批量生產的汽車行業而言，高速銑削有其獨到之處。近幾年蓬勃發展的汽車工業對中國的汽車模具企業提出了嚴峻的挑戰，這不僅是對交貨周期的嚴格要求，而且是對其設計能力、工藝能力和制造能力的全面考驗。從工藝和制造能力的突破上講，高速銑削技術在縮短模具制造周期、提高制造精度上有著顯著的優勢。

（1）原型零件快速制造

隨著汽車市場的繁榮，汽車的更新換代越來越快，要求新產品研制周期盡可能縮短。而高速銑削加工效率高，可切削復雜的型面型腔，尤其與立臥轉換、五軸聯動等柔性加工方式相結合，是原型零件快速制造的極佳解決方案。

（2）汽車零件模具

高速銑削在汽車復雜零件模具制造方面具有獨特的優勢。例如：高速銑削中心在加工安全門鎖的注塑模時，所加工材料的硬度為54HRC，使用的最小刀具為0.6 mm，最大切深4.8 mm，表面粗糙度達Ra0.4。而且不再需要鉗工工序，縮短了加工時間。又如在加工車窗自動升降系統齒輪箱的注塑模時，所加工材料的硬度為58HRC，工件直接銑削部分達85%，其余15%通過電加工完成，總加工時間為16h，加工時間縮短了50%。

（3）汽車內飾件模具

汽車的更新換代不僅體現在性能的提高上，更體現在汽車外觀及內飾件的更新上。汽車內飾件多為注塑件，模具的消耗量大，高速銑削能提高模具的制造精度，延長模具的使用壽命，從而提高注塑件的質量。