七大技能玩转精密模具加工 你会几项？

【编者按】模具被称为“工业之母”，是现代制造技术中一个重要的组成部分。随着技术不断创新，模具加工的精密度也越来越高，文中介绍了七种精密模具加工技术，快来看看你会几项？

模具加工是指成型和制坯工具的加工，由于其重要性而一向被称为“工业之母”，是现代制造技术中一个重要的组成部分。精密模具制造离不开先进的设备和工艺，本文将对其中其中最重要的设备和工艺进行介绍。

数控铣削

数控铣削技术的发展使复杂和精密模具加工变成了可能，尤其是塑胶模具，其主要型腔、型面均有数控铣削完成。从传统普通铣床到现在的三轴、五轴高速铣削，硬度再大、结构再复杂的三维型面零件也可以加工成型。
高速铣加工采用小径铣刀，如整体硬质合金球头铣刀、端铣刀和波纹铣刀等，以每分钟40000转的主轴转速，大大提升了生产效率和加工精度。又因为高速铣削的切削力低、热变形小、表面光洁度高，因此可以大大简化模具的制造工艺。国外先进的CNC铣削设备制造商有瑞士GF、德国DMG、哈默、美国哈斯等。

慢走丝线割

慢走丝线切割技术主要用于各种冲压模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面零件的加工。尤其对于冲压模加工而言，这一技术可以说是不可或缺的，各种凸模、凹模及精密型孔的加工都要应用到慢走丝线切割。
慢走丝线切割加工是一种精度极高的加工方式，高端机床的加工精度甚至可以达到3微米的量级，表面粗糙度可达0.05微米。目前已可实现0.02到0.03毫米的电极丝的自动穿丝切割，实用的切割效率可达每分钟200平方毫米左右。国外先进的慢走丝设备制造商有瑞士GF、日本三菱、西部、沙迪克等。

电火花

电火花适合加工那些精密的小型腔、窄缝、沟槽、拐角等复杂部件的深度切削。另外对于高技术零件，放电加工也比使用昂贵的刀具更经济。电火花加工还可以提供其他加工方式不可能得到的火花纹表面。
用高速铣削加工电火花所用的电极可以保证电极的高精度，这样使电火花加工的精度也随之提高了。精密放电机在加工面积小于20平方厘米的情况下，可以实现表面粗糙度低于0.1微米的镜面电火花加工，及实现均匀一致的亚光表面及各级纹面加工。在机床配备了快速装夹定位夹具与电极自动更换装置的情况下，电火花加工可长时间无人化自动放电加工。国外先进的电火花加工设备制造商有瑞士GF、日本牧野、三菱、德国OPS、西班牙欧纳等。

磨床

磨床是对零件表面进行精加工的精密设备。模具加工使用的磨床主要是平面磨床、万能内外圆磨床和坐标磨床。目前，由于采用了直线导轨、直线电机、静压丝杠等先进的功能部件，平面磨床砂轮线速度有很大提升，砂轮修整技术也得到了进一步的完善。
磨床磨头的最小垂直进给量可达0.1微米，技工精度在1微米以内，表面粗糙度可以低于0.05微米，已经实现了超精加工的要求。使用高速旋转砂轮进行磨削加工，可加工硬度较高材料，如淬硬模具钢、硬质合金等。而坐标磨床可以磨削孔距精度很高的孔以及各种轮廓形状。国外先进的磨床设备制造商有德国斯来福临、日本冈本、瑞士HAUSER、美国MOORE等。

数控车床

数控车床也是模具车间常用的加工设备。其加工范围是所有回转体零件。由于数控技术的高度发展，复杂形状的回转体可以通过编程来简易实现，并且机床可以自动更换刀具，大幅度提高了生产效率。数控车床的加工精度与制造技术日趋完善，甚至有以车代磨的趋势。
常用来加工模具中的圆形镶件、撑头、定位环等零件，在笔模、瓶口模具中应用广泛。事实上，先进的数控车床其功能已不再局限于“车”，已拓展为车铣复合一体机床，一个复杂、多工序的零件，甚至可以一次性全部加工搞定。国外先进的数控车削机床制造商有德国DMG、瑞士托纳斯、日本山崎马扎克、德国舒特、美国哈挺、美国哈斯等等。

测量

模具加工离不开测量，从设计初期的数字化测绘，到加工工序测量及验收测量到后期的修复测量，高精密测量设备始终发挥着举足轻重的作用。模具加工用到的测量设备主要包括三坐标测量机、影像测量仪以及适合大型模具现场测量的便携式关节臂测量机等。
三坐标测量机的工作原理是基于对空间点坐标的采集和计算，从而对工件进行形位公差的检验和测量，判断该工件的误差是不是在公差允许范围以内。影像测量仪是利用影像测头采集工件的影像，通过数位图像处理技术提取表面坐标点，再利用坐标变换和资料处理技术转换成坐标，对复杂的工件轮廓和表面形状进行精密测量。生产这两类设备的国外主要制造商有瑞典海克斯康、德国蔡司、日本尼康、日本三丰等。

快速装夹定位与自动化

以上介绍了六种模具制造工艺。事实上，一个模具零件往往需要使用多种工艺才能制造完成。而在这个过程中，不断的装夹与校正时必不可少的，也占据了大量工时。为了能够缩短生产周期，国外的夹具制作商，采用一套稳定而精确的基准系统，实现了机床上的快速装夹定位。国外先进的快速装夹定位系统制造商主要有瑞士GF、EROWA夹具等。
采用了统一基准后，一次装夹只需一分钟左右的时间，重复定位精度在3微米以内，大幅度提高了加工效率。而且使用这种系统也已经具备了自动化的基础。实际上，先进的模具车间同样离不开自动化技术的支持，通过配备机器人与柔性系统管理软件，模具加工中心自动化单元已经开始产生。虽然目前还没有得到大面积推广，但自动化发展是一个趋势，未来一定会有更完善的发展。

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