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隨著大眾對消費品的多品類、高質量、快速更迭的不斷需求，作為產(chǎn)品批量生產(chǎn)之母的模具，在其自身加工制造的精度與效率方面受到了挑戰(zhàn)。由于市場需求的推動，模具加工所

采用的機床也逐漸從傳統(tǒng)的三軸加工中心向五軸加工中心轉變。因此，在模具加工中發(fā)揮五軸加工中心的加工優(yōu)勢，對提高模具生產(chǎn)的精度與效率，具有不一樣的意義。

模具側壁的加工

為了便于產(chǎn)品脫模，模具模腔側壁通常設計為具有一定斜度的平面。使用傳統(tǒng)的三軸加工中心加工通常有兩種辦法進行加工:一種采用球形或環(huán)形的刀具，將斜面與曲面等效處理，

這種加工方式刀具與工件為點接觸，加工的效率非常低下。另一種采用定制斜度的錐形刀具，利用刀具側刃進行高帶寬切削，這種加工方式刀具只適用一個斜度的斜面加工，并日

因為刀具長度較長端部變細，導致刀具剛性較差，加工效果不一致。使用五軸聯(lián)動加工中心加工模具側辟，對干幾形模具側辟。可以通過改變刀具的軸向，使刀具的軸線與模具側

壁相互垂直,利用盤形銑刀或直徑較大的平頭銑刀進行端銑，以獲得更好的加工質量。對于凹形模具側壁，則無需采用定制斜度的錐形刀具，可直接使用通用的圓柱形球頭或環(huán)形刀

具，通過刀具軸向的傾斜實現(xiàn)側刀銑削，在大幅降低刀具成本的同時，也減少了刀具的更換提高效率。

模具曲面的加工

模具的曲面部分加工，是模具加工中最為耗費時間與成本的。使用三軸加工中心加工模具的曲面，主要是利用球頭銑刀的球形端部進行切削。球頭銑刀具有確定的球心以及半徑，使

自由曲面的加工切削點計算簡化。刀具軌跡計算效率得以提升。在曲面曲率、曲面法向變化較大的曲面加工中,刀具切削的工作點產(chǎn)生大幅變化，但在一定的主軸轉速下，球頭銑刀其

球頭上各個點由于其相對于旋轉軸的半徑不同，切削線速度相差其遠，加工后的曲面表面質量一致性較差。如果加工的曲面存在法向量與刀具軸線平行的點，則采用球頭銑刀加工該

點時切削速度為零。這意味著刀具在加工該點及該點附近的位置時，主要是依靠擠壓而非切削實現(xiàn)加工。這種加工狀態(tài)不僅會對機床和刀具產(chǎn)生較大的損傷，曲面的加工質量也無法

滿足需求。使用五軸聯(lián)動加工中心加工模具曲面,對于凸形曲面可采用刀具圓柱面進行側刃加工。相比于端部切削，側刃切削方式可以增加刀具與工件的接觸帶寬，提高切削效率。對

于心形的曲面可采用環(huán)形刀具代替球形刀具進行加工。環(huán)形刀具與球形刀具都具有法向自適應性，但環(huán)形刀具的優(yōu)勢在于環(huán)面軸向曲率半徑與刀具直徑不相關，加工小曲率半徑區(qū)域時，

環(huán)形刀具的剛性更優(yōu)。對于環(huán)形刀具的環(huán)面上各點，其旋轉半徑的變化較小，加工的表面質量一致性更優(yōu)秀。通過刀具軸線的變換，可以避免環(huán)形刀具端部平面對曲面的過切，使環(huán)形

刀具更適用于模具曲面的加工，提高加工質量。

模具曲面微細結構雕刻

為了產(chǎn)品的美觀與功能，越來越多產(chǎn)品的表面。會增加花紋、標志等，而在模具上進行微細結構的雕刻十分困難。使用三軸加工中心與錐形尖端雕刻刀，只能對模具水平平面或較為平

緩的水平曲面進行微細結構雕刻。這種加工方式由于刀具尖端線速度非常低、刀具尖端脆弱易斷，加工效率低而且可加工的部位受限。使用五軸聯(lián)動加工中心加工模具曲面微細結構則

可以配合單刃銑刀，其至利用平頭銑刀的尖角部分，通過刀具軸線伴隨曲面法向改變的加工姿態(tài)與路徑，對模具任意曲面進行微細雕刻，并能使加工的微細結構服從曲面法向的變化，

達到優(yōu)秀的加工精度與質量。