影响材料可加工性的主要因素是什么？

钢的化学成分非常重要。钢的合金成分越高，加工难度就越大。当碳含量增加时，金属切削性能就会降低。

钢的结构对金属切削性能也非常重要。不同的结构包括：锻造、铸造、挤压、轧制和机加工。锻件和铸件的表面很难加工。

硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。一般来说，硬度越高的钢材越难加工。高速钢（HSS）可用于加工硬度高达 330-400HB 的材料；高速钢 + TiN 涂层可加工硬度高达 45HRC 的材料；而对于硬度为 65-70HRC 的材料，则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼（CBN）。

非金属夹杂物通常会对刀具寿命产生不利影响。例如，Al2O3（氧化铝）是一种纯陶瓷，具有很强的磨蚀性。

最后一种是残余应力，它会导致金属切削性能问题。通常建议在粗加工后进行应力消除处理。

铸铁的切削特性是什么？

一般来说是这样的：

铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能就越低，刀片和刀具的预期寿命也就越低。大多数用于金属切削生产的铸铁一般都具有良好的金属切削性能。金属切削性能与结构有关，硬度较高的珠光体铸铁也较难加工。片状石墨铸铁和可锻铸铁具有良好的切削性能，而球墨铸铁的切削性能则很差。

加工铸铁时遇到的主要磨损类型有：磨损、粘着磨损和扩散磨损。磨损主要由碳化物、砂粒和坚硬的铸件表皮造成。在较低的切削温度和切削速度下，会出现刃口堆积的粘着磨损。铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上，但这可以通过提高切削速度和温度来克服。

另一方面，扩散磨损与温度有关，发生在高速切削时，尤其是使用高强度铸铁时。这些铸铁具有很高的抗变形能力，从而导致高温。这种磨损与铸铁和切削刀具之间的相互作用有关，因此一些铸铁需要使用陶瓷或立方氮化硼（CBN）切削刀具高速切削，以获得良好的刀具寿命和表面质量。

一般来说，加工铸铁所需的典型刀具性能是：高热硬度和化学稳定性，但也与工艺、工件和切削条件有关；要求切削刃具有韧性、耐热疲劳性和刃口强度。切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损发展情况：快速钝化意味着热裂纹和划痕导致切削刃过早断裂、工件损坏、表面质量差、波纹过大等。正常的侧面磨损、平衡和锋利的切削刃一般是需要努力的。

模具制造中有哪些主要和常见的加工程序？

切割工艺至少应分为 3 种工艺类型：

粗加工、半精加工和精加工，有时甚至是超精加工（主要是高速切削应用）。当然，在半精加工工序之后，还要为精加工工序准备余铣。在每一道工序中，都应努力为下一道工序留出均匀分布的余量，这一点非常重要。如果刀具路径的方向和工作量很少发生快速变化，刀具的使用寿命就可以延长，而且更容易预测。如果可能，精加工过程应在专用机床上进行。这将在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。

在这些不同的过程中应该使用什么样的工具？

粗加工工艺：圆刀片铣刀、球形端铣刀和大鼻端圆弧半径端铣刀。

半精加工：圆刀片铣刀（圆刀片铣刀直径范围为 10-25mm）、球端铣刀。

精加工工艺：圆刀片铣刀、球端铣刀。

余铣加工：圆刀片铣刀、球端铣刀、立铣刀。

通过选择特殊刀具尺寸、几何形状和等级的组合，以及切削参数和合适的铣削策略来优化切削过程是非常重要的。

有关可使用的高生产率工具，请参见目录 C-1102：1，用于模具制造

切割过程中最重要的因素是什么？

切削过程中最重要的目标之一是在每道工序中为每把刀具创造均匀分布的加工余量。这意味着必须使用不同直径（从大到小）的刀具，尤其是在粗加工和半精加工操作中。任何时候的主要标准都应是在每道工序中尽可能接近模具的最终形状。

为每把刀具提供均匀分布的加工余量可确保稳定的高生产率和安全的切削过程。当 ap/ae（轴向切削深度/径向切削深度）不发生变化时，切削速度和进给率也能始终保持在较高水平。这样，切削刃上的机械作用和工作负荷变化较小，产生的热量和疲劳也较少，从而延长了刀具寿命。如果后续工序是一些半精加工工序，特别是全部精加工工序，则可以进行无人加工或部分无人加工。材料加工余量恒定也是高速切削应用的基本标准。

加工余量不变的另一个好处是对机床导轨、滚珠丝杠和主轴轴承的不利影响很小。

为什么圆刀铣刀是模具粗加工工具的最常见选择？

如果使用方肩铣刀对型腔进行粗铣，则在半精加工时会去掉大量的阶梯切削余量。这将改变切削力并导致刀具弯曲。其结果是在精加工时留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。如果使用刀头较弱的方肩铣刀（带三角形刀片），会产生不可预知的切削效果。三角形或金刚石刀片还会产生较大的径向切削力，而且由于刀片的切削刃数量较少，因此是不太经济的粗加工刀具。

另一方面，圆形刀片可以在各种材料上进行全方位铣削。如果使用圆刀片，相邻刀具路径之间的过渡会更平滑，还能为半精加工留下更小更均匀的加工余量。圆刀片的特点之一是其产生的切屑厚度是可变的。因此，圆刀片的进给速度比大多数其他刀片要高。

圆形刀片的进入角从几乎为零（切削很浅）变为 90 度，切削动作非常平稳。在最大切削深度时，进入角为 45 度。沿带外圆的直壁切削时，进入角为 90 度。这也解释了为什么圆刀片刀具的强度很大--切削负荷在逐渐增加。粗加工和半粗加工应始终将圆刃铣刀作为首选，如 CoroMill200（参见模具制造目录 C-1102：1）。在五轴切削中，圆刀片非常适合，尤其是它没有任何限制。

通过良好的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可以取代球头铣刀。圆刀片跳动小，结合精磨、正前角和轻切削几何形状，还可用于半精加工和部分精加工。

什么是有效切削速度 (ve)，为什么有效切削速度对高生产率的有效直径的基本计算总是非常重要。

由于工作台进给取决于一定切削速度下的转速，如果不计算有效转速，工作台进给的计算结果将是错误的。

如果在计算切削速度时使用刀具的公称直径（Dc），当切削深度较浅时，有效切削速度或实际切削速度会比计算出的速度低很多。如圆形刀片 CoroMill200 刀具（尤其是小直径范围内）、球形立铣刀、大刀头圆弧半径立铣刀和 CoroMill390 立铣刀等刀具（关于这些刀具，请参阅山特维克可乐满的模具制造样本 C-1102：1）。因此，计算出的进给量也低得多，严重降低了生产率。更重要的是，刀具的切削条件低于其能力和推荐的应用范围。