轉發自（zì）：機電技術 2018年8月

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作者：李雲（yún）妹（mèi） 謝（xiè）祖華

（福建船政交（jiāo）通職業學院機械工程係，福建福州 350007）

95%的（de）切削熱被切屑帶走（zǒu），切削力降低30%；此外，超高速切削時設備的激振頻率特別高（gāo），其頻率範圍（wéi）遠離了“機床-刀具-工件”工藝係統的固有頻率，因（yīn）此機床工作平穩，加工的工件精度極（jí）高、表麵（miàn）質量極好、工件表麵殘餘應力極小（xiǎo），可直接達到精加工要求，材（cái）料切除率相應提高若幹倍[3]。

與（yǔ）超高（gāo）速切削一樣，超高速磨削具（jù）有效率極高、磨（mó）削（xuē）力極小、磨出的工件（jiàn）表麵粗糙度值極低、砂輪壽命長等優點。因此，超高速加工（gōng）可以提高加工工件質量和生產率、節（jiē）約能耗，是一個（gè）很好的綠色加工工藝。

2.2 幹切削技術

幹切削加工是指加工過（guò）程中不用或（huò）僅用微量切削（xuē）液，這是一種從環境汙染源頭上進行控製的清潔環保新型綠色製造技術。

幹切削加（jiā）工技術不僅沒有切削（xuē）液對環境的汙染，而且省（shěng）去了與切（qiē）削液有關（guān）的傳（chuán）輸（shū）、過濾、回收等裝置和（hé）費用，簡化了生產係（xì）統、降低了產品生產成本，形成（chéng）的切屑又幹淨、清（qīng）潔（jié）、無（wú）汙染，便於回收和處理。

幹切削時沒有切削（xuē）液的冷卻，刀具溫度比濕（shī）切削高得多，因此：刀具材料應具（jù）有良好（hǎo）熱硬性和高溫韌性、高的耐磨性和（hé）抗粘結性能、低的摩擦係數；刀（dāo）具的（de）幾何形狀（zhuàng）要適合幹切削（xuē）的特點，槽型應（yīng）保證排屑流暢、易於散熱。

目前，幹切削刀（dāo）具主要使用超（chāo）細顆粒硬質合金、立方氮化硼、聚晶金剛石、SiC 晶須增韌陶瓷及納米陶瓷等材料製造。此外，對（duì）刀具進行塗（tú）層處理，也能大大提高刀具性（xìng）能。

塗層可以是單（dān）層的，也可以是多層的複合塗層；不同的塗層可使刀具獲（huò）得不同（tóng）的性（xìng）能，主要（yào）有可提高刀具硬度和耐磨性、提高抗（kàng）“月牙窪”磨損的能力、降低摩擦係數、減少切削（xuē）力和降低切削溫度（dù）等。

幹切削（xuē）已成為綠色製造（zào）工藝研究的一個（gè）熱點，德、日美等（děng）工（gōng）業發達國家無論是刀（dāo）具（jù）還是設備研究都取得了重要成果，並已成功（gōng）應（yīng）用（yòng）於生產領域。我國在這方麵的研究起步較晚，雖然取得了一些成果，但總體而言比發達國家還存在較大差距，有待（dài）進一步研究和推廣應用。

2.3 基於快速原型製造技術的快速模具（RT）製造技術

快速原型製造技術（Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）是20世紀80年代末期（qī）迅速崛起（qǐ）的一種（zhǒng）先進製造技術。其原理是（shì）：設計人員通過（guò） CAD將設計思想進行三（sān）維實體造（zào）型；然後對三維實體沿給定方向二維切片，並根據各（gè）截（jié）麵層形成二維數據；

之後快速成形係統根據切片的輪廓形狀和厚度要求，用液體、絲材、片材、粉末或（huò）製成薄片，通過固化、熔接、黏結、燒結等方式，將材料一片一片“堆積、疊壓（yā）”，從而快速完成三維實體的原型製造。

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目前這種基於快速原型製造技術的快速模具（Rapid tooling，RT）製造方法有（yǒu）直接製模法和間接（jiē）製模（mó）法。

直接製模法就是用（yòng）上述快（kuài）速原型製（zhì）造技術製造模具，雖然其具有加工過程無需刀具和工裝夾具、材料利用率極高、製造速度快、製造費用低等優點，但受到使用材料的（de）限製，目前（qián）使用不多（duō）。

間接製造法是先通過快速（sù）原型製造技術（shù）（RPM）製作母模，然後通過一次或（huò）多次轉換（huàn）的方法製成模具型腔。

目前各種間接製模（mó）工（gōng）藝比較成熟，使用（yòng）較多。依據製模材料的（de）不同，間接製模法（fǎ）製造的（de）模（mó）具可（kě）分為硬質（zhì）模具和軟質模具兩種類型（xíng）。

硬（yìng）質模（mó）具一般指鋼（gāng）質模具，雖然製造難度較高，但使用壽命較長；利（lì）用RPM原型製作鋼質模具的主要方法有電火花加工法、熔模鑄造法、陶瓷（cí）型精密鑄造法等。

製模材料使用環氧樹脂、矽（guī）橡膠、低熔點合金等的模（mó）具稱（chēng）為軟質模具，其具有製作周（zhōu）期短、製造成本低（dī）的優勢，因而特別（bié）適用於新產品開發或小批量、多品種、快速改型（xíng）的（de）場合；

目前軟質模具的製造方法主要有矽橡膠澆注法、樹脂澆注法、電鑄法以（yǐ）及金屬（shǔ）噴塗法等。

目前基於 RPM 技術的快速模具可用於板料衝壓的成形模、拉深（shēn）模、彎曲模，有的（de）還（hái）可用於衝裁模、切邊模，特別是在汽車覆蓋件衝壓成形中應用（yòng）較多（duō）。

汽車覆蓋件快速模具的成功應用，降低了研發成本、縮短了汽車新產品的研發周期[4-6]。

與傳統模具製造（zào）技術相比，快（kuài）速模具製造技術製造（zào）周期短，一般可節省1/3左（zuǒ）右的時間，且無需電火花加工、無需數控銑削、無需專用工裝（zhuāng），複（fù）雜的模具型腔可直接根據RPM原型製造出來（lái），而且製造成本低。

這是對多品種、小批量的生產（chǎn）模式和快速變化的市場需求強有力的技術支撐，是很有發展前景的綠色製造工藝。

3 模具的綠色包裝、維護、回收和再處理綠色包裝包括包裝結構設計、包裝材料的選擇和（hé）包裝材料的回收。

包裝箱內（nèi）部結構要設計合理，以（yǐ）達到（dào）簡化包裝的目的；應盡量選擇無毒無害、易回收易降（jiàng）解的綠色包裝材料；在包裝箱上注明包裝材料的可回收性標誌（zhì）及回收處（chù）理方式（shì）等（děng）。

模具的綠色維護方麵。修模時盡可能采用人（rén）工（gōng）修（xiū）模，不（bú）用或少用機加工；不用或少用有害環境的溶液處理（lǐ）模具表麵，如甲醇、鹽酸等。

模具綠色回收與再處理方麵。在模具設計和製造階段就注意貫穿模具可拆卸（xiè）性和可回收性綠色理念，使得：模具在使用過程中某個零件損壞時可以更換；

對於可用部分拆下並進行適當的維修加工，可以用於新模具上；有些模具甚至隻要更換凸凹模就是（shì）一（yī）副不同的（de）模具，可以生產新的產品。

4 結束語

綠色製造（zào）是現代製造業的可持（chí）續發展模式，也是模具發（fā）展（zhǎn）的必然（rán）趨勢，應引（yǐn）起人（rén）們的重（chóng）視和自覺應用。

模具綠色設計與製造（zào）可減少對環境（jìng）造成的汙染、縮（suō）短（duǎn）模具製造周期（qī）、提高產（chǎn）品質量（liàng）、降（jiàng）低製造成本，推動模具（jù）行業快（kuài）速發（fā）展（zhǎn）。

雖然現階段有些綠色製（zhì）造工藝和技術，由於其本身還有（yǒu）需要完善之處等種種原因而不能全麵施行和應用，但有（yǒu）理由相信，綠色製造將在不久的（de）將（jiāng）來大顯（xiǎn）身手。

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􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉􀤉

（上接第43頁）

口和FANUC LADDER-Ⅲ軟件（jiàn），通過CNC係統側與 技（jì）能緊缺人（rén）才（cái）奠定了基礎。本文所述的這種基於軟件側關鍵參數的正確設定，實現了PMC數據備份 FANUC LADDER-Ⅲ的PMC數據備（bèi）份（fèn）與恢複的（de）方與恢複，促進了（le）學生實踐（jiàn）動手能力的提高，為培養高 法（fǎ）對（duì）數控機床（chuáng）裝調維修具有一定的實用價值（zhí）。

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