1高速銑削為模具加工提供高效手段
　　現代CNC高速切削機床的問世以及新型刀具材料的不斷發(fā)展，給模具制造業(yè)帶來了一場舉世矚目的革命。在模具高速銑削加工中，機床主軸轉速、切削速度和進給速度都比常規(guī)切削加工有極大的提高。采用高速、高精度銑床或加工中心進行模具加工的主要優(yōu)點，在于其極高的生產效率、可靠的加工精度和質量，以及很高的自動化程度。據統(tǒng)計，高速銑削的生產周期僅為傳統(tǒng)電加工方法的三分之一。過去淬硬鋼模具的型腔與輪廓加工幾乎被電火花加工所壟斷，而現在工業(yè)發(fā)達國家則越來越多地被高速銑削加工所代替。例如當人們使用硬度為50HRC的模具鋼制造一曲軸的鍛模時發(fā)現，使用高速數控銑床只需約20h的加工時間；而同樣的鍛模，采用電火花加工卻需時64h[3]。又如在制造一種插座外殼的鋼制壓鑄模具時，若采用電火花加工方法需要50～60h；而采用高速銑削，制造時間降低至14h，正因為高速銑削加工能夠極大地發(fā)揮模具加工的潛力，所以引起了越來越多的模具制造商的重視。
　　2高速銑削對刀具夾持系統(tǒng)提出高要求
　　為適應工業(yè)界高速切削加工的需要，以德國、瑞士為代表的一些著名機床制造公司紛紛推出各種高速加工中心或銑床。目前常見的高速切削機床中，主軸最高轉速一般在10000～60000r/min，主軸功率在數千瓦不等。同時主軸具有很高的回轉精度，其徑向跳動度一般不超過2μm，由于這種機床主軸轉速和精度都極高，因此，在刀具本身精度符合要求的前提下，對刀具夾持系統(tǒng)提出了高要求。具體表現在夾持回轉精度、動平衡性以及動力學性能等各方面。例如，要求刀具夾頭的夾持回轉誤差最大不超過5μm，同時希望其具有較高的結構阻尼，以抑制在加工過程中產生的振動。在這種情形下，傳統(tǒng)的刀具夾頭（如螺栓側面壓緊式夾頭和彈簧夾頭）難以滿足使用要求，而新型的刀具夾持裝置―――靜壓膨脹式刀具夾頭則因其較好的機械和力學性能被作為首選對象。
　　3靜壓膨脹式刀具夾頭
　　這種刀具夾頭的主要特點在于其液壓夾緊結構部分：
　　在夾頭主體與夾緊孔內壁之間構造環(huán)形封閉油腔，油腔內充滿具有特殊性質的液壓油。當加壓螺栓被擰緊時，油壓升高。夾緊孔內壁受到壓力后，均勻地向軸線方向收縮，從而起到夾緊刀具的作用。在拆卸刀具時，只需將加壓螺栓擰松，這時油壓回落，夾緊孔的內壁在彈性恢復力的作用下回復到原始直徑，刀具即可取出。
　　在設計這種刀具夾頭時，油腔的幾何形狀、內壁厚度以及油壓均需經過精確計算而定，從而保證最佳夾持效果，并使其在重復夾緊時夾持力和夾持精度始終保持在所要求的范圍內。由于這種刀具夾頭的夾緊運動完全軸對稱，所以能夠保證極高的夾持回轉精度，同時它還具備很好的動平衡性能。因而這種刀具夾頭能夠適應極高的轉速。例如德國雄克公司（SCHUNK）生產的各類液壓夾頭其夾持回轉精度均保證在3μm之內。在德國高速切削權威研究單位―――達持施塔特生產技術和切削機床研究所進行的測試中，這種夾頭在106rad/min的轉速下仍然保持良好的力學性能。靜壓膨脹式刀具夾頭的另一突出優(yōu)點是，由于油腔結構的作用，使得它具有一般刀具夾頭所不具備的高阻尼特性。這一特性在切削加工過程中起著明顯的抑制振動的作用，所以使用這種刀具夾頭加工出的工件具有很好的表面質量，其波紋度值和粗糙度都極小，從而可以省去后續(xù)拋光工序。
　　極高的夾持回轉精度和優(yōu)良的阻尼減振性能同時能夠明顯地改善刀具的切削受力及磨損狀況。例如在作孔加工時，可以有效地減小對加工過程極為不利的橫向力，從而提高被加工孔的精度并防止斷刀現象發(fā)生。而在使用多刃刀具作銑削加工時，可保證各切削刃以均等的深度切入工件材料，從而避免過大的沖擊載荷和個別切削刃的過快磨損。由此產生的效果是：刀具的使用壽命成倍提高，切削加工的經濟效益得到大大地改善。