改进模具厂最高生产率的五大要诀可以说许多模具厂没有采用市面上现有的各种最新工艺及产品，因为它们满足于现有的系统，并且不相信需要接受可以提高效率的再教育。而那些正在投资的工厂则仅仅进行部分改善，会因为没有看到自己预想的结果而失望。

　　一次改善一个过程

        在试图提高工厂生产率时，需要从对现有加工过程的评价开始一次改善一个过程。下面是用于阐释该过程的两个案例。

　     案例1

         挑战：一个工厂加工硬度为66RC的模具，采用双槽可更换刀片式铣刀。采用12英寸/分钟的加工速度，要用两把刀片才能完成一个凹槽的加工。

        解决方案：推荐采用可更换式刀片铣刀以及应用程序。进给、转速及编程路径都改变，试验以36英寸/分钟的速度完成，用一把刀片完成了九个凹槽的加工。

         案例2

         挑战：一个工厂遇到在精铣应用中无法实现所要求的表面光洁度这个问题。

         图1：用于高速加工和硬铣的DM铣刀。

        解决方案：在评价了该应用及过程后，发现机床控制器滤掉了大部分代码。简单地说，程序公差设定为0.0001，而控制器公差设定为0.0004。在将控制器公差改为与程序公差匹配后，光洁度大大改善(参见图1)。

        本 文将探讨模具厂家在采用“一次一个过程”的方法实现最大工厂生产率时必须考虑的元素：通过硬铣而不是电火花成型加工对零件进行精加工；无人看管加工； 了解HSM与普通加工之差异；用硬铣代替坐标磨；以及了解在硬铣前何时该用高速加工。基于上述两案例建立的实例，下面介绍读者可以开始评价自己工厂的生产率并借以提高的五大要诀。

       1. 用硬铣而不是电火花成型加工对零件进行精加工

        硬铣是加工出零件精度和公差的过程。借助于机床、刀夹及铣刀技术的进步，可以实现超出电火花机床10倍的效率。在加工电极的时间里，你可能已经加工出零件。尽管硬铣无法在所有场合完全替代EDM，但是却可以降低在部件上使用的电极数量并提高效率。

         全球化的竞争要求我们对自己的加工过程进行调整，以减少自己的制造成本而与全世界范围内的低工资国家进行竞争。降低成本的一个方法是，用硬铣而不是EDM进行精加工。

        人们在机床、刀夹及立铣刀方面已经取得了很大的进步，因此客户通过硬铣可以实现10倍的效率。在零件精加工方面当从EDM成型加工转向硬铣时，让我们充分利用这些进步以及合适的机床、软件、刀具、刀夹及培训的重要作用。

        在模具制造领域利用最新技术进步将使您始终领先于竞争对手。

       锥度及面接触主轴连接

        机床和刀夹方面取得巨大进步的一个领域是锥度及面接触主轴连接。这种连接的锥度及面接触，可以在粗加工中实现几乎高三倍的刀具寿命。在采用锥度及面接触进行加工时，随着主轴温度上升将看到一个负“z”形运动。这种热将迫使刀夹下降，同时，锥面将打开，让刀夹上移。

        在实验中发现，针对这些双向作用力，需要采用具有多向运动的刀夹。这些刀夹带有一个整体锥面，保证紧密而精确的TIR，并且带有一个运动法兰来确保所有时间都实现面接触。

         图2：CAT 40与BT 40及BT 40法兰接触式刀夹比较，Cat 40的刀具寿命为1.3小时，BT 40为1.6小时，BT 40法兰接触式为2.9小时。

        测试了带移动法兰的CAT 40、BT 40、HSK 63A及BT 40 FF(面及法兰接触)刀夹，CAT 40的刀具寿命为1.3小时，BT为1.6小时(因与CAT相比，BT的突出部分更短)，HSK为2.0小时，BT40 FF为3.6小时(参见图2及3)。

涂层技术、几何结构与精度

　　另一个取得进步的领域是立铣刀制造厂家如今提供的涂层技术、几何结构以及精度。取得进步的一个特定领域为以标准方式提供几何结构从而用硬铣替代坐标磨。该过程的使用将使加工时间减少一半，同时还提高零件质量。

        合适机床、软件、刀具、刀夹及培训是十分重要的，因此在我们考察刀具前，先要确保机床、软件及刀夹都到位。

        图3：BT 40法兰接触与BT 40带可移动面法兰接触刀夹的比较。前者的使用寿命为2.6小时，后者3.6小时。

       机床、软件及刀夹

        首先需要评价所选择的加工中心。第一个测试是球棒测试，测定机床在加工圆时可以实现的精度。用户的本地机床经销商或服务中心应该可以进行这种测试。

        在测试机床后，可以在控制器上调节一些参数而提高圆的质量。在某些情况下，可能存在机械问题或控制器设置方面的问题。

        其次是零件的编程。对于硬铣这些孔，需要采用螺旋型刀具路径。这种操作要在同一行具有X, Y, Z, I 或J代码。需要在控制器中接通螺旋插补功能。如果你采用编程软件，则需要开发待加工区域的3D模型。孔的直径、深度及位置将依据零件图纸而精确开发。

        另一个开发本过程所需代码的方法是采用宏程序B编程，通过它机床操作员可以在控制器内对简单程序进行各种调节从而可以在任何位置在不采用3D模型的情况下加工任何尺寸、任何深度的孔。用户需要在控制器中接通该选项。

        在检查了机床并对零件进行编程后，第三步是选择刀夹及立铣刀。要求刀夹将刀具TIR保持小于0.0004英寸，以保证刀具寿命及表面质量。通常，高质量的铣削卡盘或浅锥度的弹簧夹头可以实现这种跳动精度。热收缩是另一种可选方式。

        最后但也同样重要的一步是选择正确的立铣刀。推荐采用最大跳动为0.005mm的多槽立铣刀。此外，刀具的刀槽必须非常短，以减少在进入加工孔时的接触面积(参见图4)。