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摘 要： 在现代模具的成形制造中， 不仅要求保证高的制造精度和表面质量， 而且要追求加工效率及表面的美观。在PC机技术不断发展和应用的推动下， 高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。PC机正逐渐取代普通数控机床的加工， 成为数控技术发展的主流， 模具高速加工逐渐成为我国模具工业技术改造最主要的内容之一。
1 引言
高速加工（ HSM） 通常是指高的主轴转速（ 10， 000- 100， 000r min） 、高的进给速度（ 40m - 180m min） 下的铣削加工。高速加工一般采用铣削速度和快速多次走刀提升效率， 小直径刀具， 一定的进给量， 较细的径向和轴向切削深度， 即切削出来的体积。高速加工在实际应用中能解决新材料的表面处理问题， 适应表面质量、精度、形状都要要求的三维曲面加工， 减少和避免效率低的传统技术加工， 解决薄壁零件的处理问题， PC机加工还可以减少运输与装夹次数， 破除重复定位带来的加工误差难题， 既提高了加工质量， 又提高了加工效率。
2 CNC系统通信
目前塑料模具越来越精巧、结构越来越复杂，要求的合模次数接近和超过 80 万次， 采用的模具钢材的硬度越来越高， 有的甚至超过 HRC 58 以上， 而模具的交货期却要求越来越短。这些市场特点给模具制造商带来了生产加工能力的更高要求。CNC系统通信的出现为模具制造带来了新的发展机会， 尤其在中小型精密塑料模具加工中发挥了一定的价值。
用高速铣削加工模具， 不仅可用高转速、大进给， 且粗、精加工一次完成， 大大提高了生产效率。采用高速切削加工淬硬钢模具， 硬度 60HRC 以上， 表面粗糙度 Ra0. 6 m， 达到了磨削加工的水平， 效率比电加工高数倍， 不仅节省了大量的修光时间， 还可代替绝大部分的电加工工序。大多数模具材料都是高硬度、耐磨性能好， 其加工难度大。传统工艺广泛采用电火花（ EDM） 微切削加工成形， 生产效率极低。CNC系统通信对模具加工工艺产生了巨大影响， 它改变了传统模具加工所采用的电火花、抛光等耗费人力的工艺流程， 甚至可用高速切削加工取代原来的工序。在模具的高淬硬钢件（ HRC45～ 65）加工过程中， 采用高速切削可以替代电加工和磨削抛光的工序， 避免了电极的制造和费时的电加工。
3 对 CNC 数控系统的PC要求
先進的数控系统是保证模具全维度高速加工质量和效率的关键因素， 其特点表现在加减预差补、全端控制、最佳拐角减速、安全防护与实时监控等方面。模具高速切削加工对数控系统的基本要求为：
高速的数字控制回路， 如采用 64 位并行处理器、极短的直线电机采样时间。
速度和加速度的全端控制、数字驱动系统的爬行控制。
先进的基于NURBS 的样条插补计算方法， 以获得良好的表面质量、精确的尺寸和高的几何精度。
预处理功能。要求 CNC 具有大容量缓冲寄存器， 可预先预览和检查多个程序段（ 如 1000～ 2000 个程序段） ， 以便在被加工表面形状（ 曲率） 发生变化时可及时使用改变进给速度等措施以避免过切等。
误差补偿功能。包括因直线电机、主轴等发热导致的热误差补偿、象限误差补偿、测量系统误差补偿等功能。
4 结语
模具作为新产品生产的关键工装， 其设计与生产日益成为新产品开发周期的决定因素。随着PC机与数控机床CNC系统通信的日益成熟， 高速加工技术应用到模具制造中， 能极大地提高模具加工速度， 减少加工工序， 缩短甚至消除了钳工修复工作， 从而大大地缩短了模具的生产周期。模具高速加工技术目前已在发达国家的模具制造业中普遍应用， 而在我国的应用范围及应用水平仍有待提高。随着我国模具工业的发展，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用， 高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势， 大大提高了模具生产效率和质量。在德国用HSC 技术生产模具以来， 实现了生产成本和加工时间的大幅下降， 相对以前用的电火花方法， 生产锻模的成本下降了 50% - 60%， 而加工时间下降了约 70%， 已经显示了其为模具制造企业带来的巨大利益。尤其在广东大力发展和推广应用模具高速加工技术， 这对促进东莞市模具制造业整体技术水平和经济效益的提高具有重要意义。
1 引言
高速加工（ HSM） 通常是指高的主轴转速（ 10， 000- 100， 000r min） 、高的进给速度（ 40m - 180m min） 下的铣削加工。高速加工一般采用铣削速度和快速多次走刀提升效率， 小直径刀具， 一定的进给量， 较细的径向和轴向切削深度， 即切削出来的体积。高速加工在实际应用中能解决新材料的表面处理问题， 适应表面质量、精度、形状都要要求的三维曲面加工， 减少和避免效率低的传统技术加工， 解决薄壁零件的处理问题， PC机加工还可以减少运输与装夹次数， 破除重复定位带来的加工误差难题， 既提高了加工质量， 又提高了加工效率。
2 CNC系统通信
目前塑料模具越来越精巧、结构越来越复杂，要求的合模次数接近和超过 80 万次， 采用的模具钢材的硬度越来越高， 有的甚至超过 HRC 58 以上， 而模具的交货期却要求越来越短。这些市场特点给模具制造商带来了生产加工能力的更高要求。CNC系统通信的出现为模具制造带来了新的发展机会， 尤其在中小型精密塑料模具加工中发挥了一定的价值。
用高速铣削加工模具， 不仅可用高转速、大进给， 且粗、精加工一次完成， 大大提高了生产效率。采用高速切削加工淬硬钢模具， 硬度 60HRC 以上， 表面粗糙度 Ra0. 6 m， 达到了磨削加工的水平， 效率比电加工高数倍， 不仅节省了大量的修光时间， 还可代替绝大部分的电加工工序。大多数模具材料都是高硬度、耐磨性能好， 其加工难度大。传统工艺广泛采用电火花（ EDM） 微切削加工成形， 生产效率极低。CNC系统通信对模具加工工艺产生了巨大影响， 它改变了传统模具加工所采用的电火花、抛光等耗费人力的工艺流程， 甚至可用高速切削加工取代原来的工序。在模具的高淬硬钢件（ HRC45～ 65）加工过程中， 采用高速切削可以替代电加工和磨削抛光的工序， 避免了电极的制造和费时的电加工。
3 对 CNC 数控系统的PC要求
先進的数控系统是保证模具全维度高速加工质量和效率的关键因素， 其特点表现在加减预差补、全端控制、最佳拐角减速、安全防护与实时监控等方面。模具高速切削加工对数控系统的基本要求为：
高速的数字控制回路， 如采用 64 位并行处理器、极短的直线电机采样时间。
速度和加速度的全端控制、数字驱动系统的爬行控制。
先进的基于NURBS 的样条插补计算方法， 以获得良好的表面质量、精确的尺寸和高的几何精度。
预处理功能。要求 CNC 具有大容量缓冲寄存器， 可预先预览和检查多个程序段（ 如 1000～ 2000 个程序段） ， 以便在被加工表面形状（ 曲率） 发生变化时可及时使用改变进给速度等措施以避免过切等。
误差补偿功能。包括因直线电机、主轴等发热导致的热误差补偿、象限误差补偿、测量系统误差补偿等功能。
4 结语
模具作为新产品生产的关键工装， 其设计与生产日益成为新产品开发周期的决定因素。随着PC机与数控机床CNC系统通信的日益成熟， 高速加工技术应用到模具制造中， 能极大地提高模具加工速度， 减少加工工序， 缩短甚至消除了钳工修复工作， 从而大大地缩短了模具的生产周期。模具高速加工技术目前已在发达国家的模具制造业中普遍应用， 而在我国的应用范围及应用水平仍有待提高。随着我国模具工业的发展，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用， 高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势， 大大提高了模具生产效率和质量。在德国用HSC 技术生产模具以来， 实现了生产成本和加工时间的大幅下降， 相对以前用的电火花方法， 生产锻模的成本下降了 50% - 60%， 而加工时间下降了约 70%， 已经显示了其为模具制造企业带来的巨大利益。尤其在广东大力发展和推广应用模具高速加工技术， 这对促进东莞市模具制造业整体技术水平和经济效益的提高具有重要意义。