一、前言

　　東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠是生產(chǎn)鍍件及模鍛的大型專業(yè)化生產(chǎn)廠家测扼，擁有從20MN到120MN全系列的模鍛鍛壓機組40 多條錢寇杆，年產(chǎn)= 10萬t鍛件，并擁有年產(chǎn)5000多副各類模具的鍛模生產(chǎn)車間，數(shù)控銑床3 臺克蝶，Mikron 高速銑一臺僻携，還有大量的電加工和機加工設(shè)備。

　　隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展搔肉，市場對新產(chǎn)品鍛件的質(zhì)量疹返、價格、交貨期都提出了越來越高的要求蓉止。鍛模作為新產(chǎn)品鍛件生產(chǎn)的關(guān)鍵工裝律跺，其質(zhì)量、價格以及交貨期日益成為新產(chǎn)品開發(fā)成敗的關(guān)鍵因素溶绢。傳統(tǒng)的鍛模加工工藝方式已經(jīng)很難滿足市場的需求侦镜，東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠鍛模制造系統(tǒng)近幾年承受了很大的壓力.生產(chǎn)車間基本上設(shè)有節(jié)假日.關(guān)鍵設(shè)備3 班生產(chǎn)，但在某些新產(chǎn)品上仍很難滿足其質(zhì)量與交貨期方面的需求劫扶。

　　鍛模制造迫切需要一種高質(zhì)量翠霍、高效率的加工方式，以提高鍛模質(zhì)量蠢莺，縮短制造周期寒匙，降低制造成本。高速加工技術(shù)的出現(xiàn).很好地解決了鍛模制造所面臨的一些難題躏将。因此锄弱，高速加工技術(shù)在鍛模制造行業(yè)得以迅速發(fā)展。東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠引進了一臺瑞士來克朗(Mikron)高速加工中心（VCP1000Duro）用于曲軸祸憋、連懺等精密会宪、復(fù)雜鍛模的加工取得了顯著的效果。

　　二蚯窥、兩種工藝的比較

　　目前掸鹅，東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠鍛模加工的工藝路線一般為： 鍛模外形加工→圓弧銑或仿形銑粗加工型槽→熱處理→修磨基準面→電火花或數(shù)持電火花粗、精加工型槽→鉗工打磨拋光型槽→表面強化處理拦赠。這種加工工藝方式存在效率低河劝、質(zhì)量不高、生產(chǎn)周期長等恃點矛紫。

　　高速銑加工鍛模工藝為：鍛模外形加工→熱處理→修磨基準面-.高速銑加工型槽→表面強化處理.從中可以看出.高速加工鍍鍛模工藝省去了型槽粗加工赎瞎、電火花粗.精加工.鉗工打磨等4 道工序。

　　通過高速銑還可節(jié)省電極材料塌或、模型所用木材癣吝、以及制作電極、模型的工時和費用缚形。

　　另外体涡，高速精銑時超瞧，可用小直徑的銑刀加工出很小的圓角半徑，實現(xiàn)精細制造轰窥，節(jié)省大量的休整迈竖，打磨，拋光時間影其。

　　三脖煮、高速銑加工的特點

　　l 效率高

　　高速銑削是一種不同于傳統(tǒng)加工的加工方式，與之相比乍厉，它主軸轉(zhuǎn)速高速切削進給速度高蜀骗、切削量小，但單位時間內(nèi)的材料切除量卻比一般就削增加3-6 倍凹蜈，是電加工的5-10 倍限寞，并且高速銑可簡化加工工序，縮短模具制造周期仰坦。它可使鍛模平均制造周期縮短半以上履植。

　　2. 精度高

　　由于高速銑加.L 切削深度及進結(jié)小，轉(zhuǎn)速高悄晃，工作平穩(wěn)玫霎、振動小.同時在高速切削時， 95% 以上的切削熱被切屑帶走传泊，因此工件變形小鼠渺，可以獲得很高的加工精度和表面光潔度鸭巴，高速銑加工能解決東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠前無精密模具加工手段的問題眷细，提高模具的制造質(zhì)量，

　　3. 制造成本低

　　可節(jié)省大量的石墨鹃祖、木材和大量電極制造與木模制造工時溪椎，高速銑雖然消耗一些刀具.但具消耗精輯只有石墨電極的1/2 。

　　四恬口、效益分析

　　以某曲軸鍛模為例.目前傳統(tǒng)鍛模加工工藝的總工序為22 道校读，總時間為256 小時，其中型槽加工時間為179 小時(仿形銑40 小時裂蝉，電火花94 小時鉗工打磨拋光45 小時）绳练。 高速銑加工曲軸鍛模的工藝的總工序為17道，總時間為120小時虑庇，其中加工型槽時間僅為44 小時枫昏。與傳統(tǒng)鍛模加工工藝相比減少5 道主序總時間縮短了1/2 ，型槽加工時間縮短了3/4 光丢，還提高了加工精度旋蝎，通過檢查冶习，誤差在O.lmm 以內(nèi)、表面粗糙度為Ra 0.4孕序，模具加工后甚至不用鉗工打磨拋光琐幔。另外，可節(jié)省大量的石墨递市、木材为稽，經(jīng)濟效益十分顯著.

　　五 高速銑加工策略對CAM系統(tǒng)的要求

　　高速加工有著不同于傳統(tǒng)加工的特殊的加工工藝要求，故應(yīng)用于高速加下的數(shù)控自動編程系統(tǒng)CAM 系統(tǒng)必須能夠滿足相應(yīng)的特殊要求仙蛉。

　　(l) CAM 系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計算編程速度笋敞，高速加工中采用非常小的進給量與切深，故計算NC程序時需要很長的時間荠瘪， CAM計算速度快且方便是非常重要的.另外夯巷，快的編程速度使操作人員能夠?qū)Χ喾N加工工藝策略進行比較，以便采取最佳的工藝方案哀墓，并對刀具軌跡進行編輯和優(yōu)化趁餐，以達到最佳的加工效率。

　　(2)高速加工的重要特征主就是能夠使用較小直徑的刀具加工出復(fù)雜的模具.系統(tǒng)能夠自動提示最短夾刀長度并自動進行刀具干涉檢查篮绰，這對于高速加工非常重要后雷。

　　(3) 進給率優(yōu)化處理功能，為了能夠確保最大的切削效率吠各，并保證在高速切割時加加工的安全性臀突，應(yīng)根據(jù)加工瞬時余量的大小，由CAM 系統(tǒng)自動對進給率進行優(yōu)化處理贾漏。

　　(4)符合高速加工要求的豐富的加工策略候学，與傳統(tǒng)方式相比，高建加工對加工工藝走刀方式有著特殊要求键腹，因而要求CAM 系統(tǒng)能夠滿足這些特定的工藝要求

　　☆應(yīng)避免刀具軌跡中走刀方向的突然變化呕摹， 以避免因局部過切而造成刀具或設(shè)備的損壞

　　☆全程自動防過切處理能力及自動刀柄干涉檢查，商量加工以高出傳統(tǒng)加工近10 倍的切削速度加工溪客，一旦發(fā)生過切二搀，其后果不堪設(shè)想，做CAM系統(tǒng)必須具有全程自動防過切處理能力肢箕，傳統(tǒng)的曲面CAM 系統(tǒng)是局部加工的概念诸恤，極容易發(fā)生過切現(xiàn)象，一般都是靠人正選擇干預(yù)的辦法來防止牲支，很難保證過切防護的安全性微惦，新一代的CAM 系統(tǒng)，應(yīng)具備全程自動防過切功能哪趟，才能真正保證其安全性.

　　☆應(yīng)保持刀具軌跡的平穩(wěn)质瘸，避免突然加速或減速女饺，下刀或行間過渡部分最好采用斜式下刀或回弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料.行切的端點采用圓弧連接磨爪，避免直線連援.殘余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段儒恋，一般應(yīng)采用多次加工或采用系列刀具從大到小分次加工，直至追到所需尺寸黔漂，避免用小刀一次加工完成.刀具軌跡編輯功能也很重要诫尽，可通過裁剪修編以減少空刀，提高效率炬守。

　　根據(jù)以上高速銑加工特點東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠為高速銑加工專門配備了De lcam公司的三維NC軟件(造型模塊為Power Shape 加工模塊為PowerMiII) 牧嫉，該軟件除了曲面造型功能較強外，加工性能非常強大减途，幾乎支持目前己知的所有加工方式.刀具路徑編輯能力是它最強的地方酣藻，可以任意地刪除刀路，而不會產(chǎn)生工件過切.特別是它可全面支持高速銑(HSM)加工鳍置，為我們進行高速銑卻主編程提供了強有力的工具辽剧。

　　六.高速銑編程技術(shù)

　　高速銑加工鍛鎖是門全新的技術(shù)，只在全面地掌握相應(yīng)的編程技術(shù)税产，才能充分發(fā)揮應(yīng)有的效益.下面以加工某連桿終鍛模為例怕轿，敘述一下我們用PowerMill編制高速銑程序的過程和所用到的技術(shù)參數(shù)。該模具一套兩塊僅用3 小時就全部完成辟拷。

　　l 粗加工編程

　　粗加工采用層切加偏置的方式撞羽、使用刀具MICRO 100 ，其型號為XCI010003-82( ￠ 10 R3 圓角端銑刀) ,主軸轉(zhuǎn)數(shù)為500OOr/m 卒亩，進給率2500mm/min蚀攘，公差0.05. 加工余量。徑向為o 2 答艘、軸向為0.1 拆翘，下切步距0.35锉辫，行距2.6 息体，進刀方式為斜向選刀.以下是粗加工中的幾個注意事項：

　　(1)由予東風(fēng)汽車有限公司商用車鍛造廠引進的高速銑自帶換向減速功能，編程時加工進刀如采用螺旋方式瑰兄，機床會減速進給狗悔，影響力加工效率，采用斜線進刀方式并有效控制斜線長度锤距，可增加進刀速度巡软，由于是端銑刀 ， 進刀角度不應(yīng)大于5 .否則對刀具沖擊較大脸夜，容易打刀菌劲。

　　(2)刀具路徑連接參數(shù)很重要干跛，給的不好，抬刀太多大高.尤其是粗加工合理的連接參數(shù)祟绊，可以大大減少不必要的抬刀提高加工效率楼入。體來說：加工時快進高度表格中不選用絕對而選用相對快進，應(yīng)盡量減少掠過距離下切距離和斜向進刀時的進刀高度短連接應(yīng)選擇在幽面上牧抽，長連接應(yīng)選擇掠過嘉熊，安全高度應(yīng)選擇掠過。

　⊙锸妗（3）根據(jù)東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠高速銑的特點阐肤，粗加工中的修圓和光弧連接功能都應(yīng)去掉，這樣可減少重復(fù)刀路讲坎，提高效率.

　　(4)加工余量徑向大于鈾向孕惜，主要是考慮到走刀時，如果刀具發(fā)生斷刀現(xiàn)象晨炕，徑向比軸向更容易扎刀诊赊。

　　(5)一定要用圓角端銑刀(牛鼻刀) 進行粗加工，它既可鏡平面又能銳側(cè)面府瞄，旋轉(zhuǎn)時有極高的線速度楚餐，切削效率最高。和平底刀相比他的側(cè)刃不易崩刀蹂孽，個球頭刀相比撇扯，其行距可大好幾倍，加工效率高的多酸穗。

　　(6)加工翻新模具時见撵，一定要定義合適的毛坯，否則由于加工余量不均方蜡，容易打刀薪尉，增加制造成本

　　（7）粗加工方式只易選用一次锚拳，不易用殘余粗加工方式而直接用半精加工中的高等加工方式代替凡加，可提高加工速度一倍以上，需要注意的是后一把刀具的直徑要大于或等于前一把刀具直徑的1/2销泽，否則會留下殘余留量氧胳，影響下一把刀具的切削.

　　2. 半精加工和精加工編程

　　（1）半精加工采用等高加工方式.辰令，使用刀具MICRO 100伴鳖，其型號為XC91010-5（6球帶頭刀），主軸轉(zhuǎn)數(shù)為15000r/min 徙硅，進給率3000mm/mln 榜聂， 公差0.03搞疗，加工余量0.08，下切步距0.2须肆，進刀方式為垂直圓弧進刀贴汪。

　　（2）精加工采用等高加工和平行加工相結(jié)合的方式休吠，有時也可采用最佳等高方式扳埂，使用刀具FRAISA其型號為U5283（4球帶頭刀），主軸轉(zhuǎn)數(shù)為19500r/min瘤礁，公差0.01阳懂。加工余量0，下切步距0.1進刀方式為垂直圓弧進刀柜思。

　⊙业鳌（3）清根加工，連桿桿部圓角半徑只有1.2mm触擎，需要用R1刀具進行清根加工沛狱，方法是要先求出R2刀具加工不到的邊界，再用三維偏置加工邊界里的曲面博旬，使用刀具FRAISA尤乎，型號為M5782-140（2球帶頭刀），其他加工參數(shù)同精加工一樣剪妥。以下是半精加工和精加工中的幾個注意事項：

　〔ㄔⅰ（1）采用垂直圓弧進刀，可減少下切刀路的長度蝇居。同時报逛，下切刀路和切削刀路連接時保持相切，對刀具沖擊較小刮锹，還可以有效的保護刀具任疤。

　　（2）刀具加工時的參數(shù)選擇惯狠，應(yīng)嚴格按廠家提供餓數(shù)據(jù)丙图，這樣才能最大程度的保護工具。

　⊥缣凇（3）清根不能直接用Powermill提供的清根程序近零。因為局部加工余量過大诺核，容易打刀抄肖。要先求出殘余邊界，并放大2mm窖杀，再用三維偏置有外向內(nèi)里進行加工漓摩，不僅表面質(zhì)量可大大提高裙士，且不易打刀。之所以用大刀加工管毙，小刀清根方式精加工模具腿椎，而不用小刀一次加工完成，主要是從可以提高加工效率方面來考慮的夭咬。

　　(4)多數(shù)情況下應(yīng)采用等高加工加工和平行方式相結(jié)合的方式啃炸。因為最佳等高以30自動把曲面分成陡峭和淺灘（平坦）兩個部分，用高等加工陡峭部分卓舵，用三維偏置加工淺灘部分南用，它們加工后的連接部分有接痕，邊面質(zhì)量不高秫废。而采用高等加工和平行加工方式的結(jié)合末径，可以控制陡峭和淺灘兩部分的邊界使之有一定的重合，加工后的連續(xù)部分無接痕情丛，表面質(zhì)量較高肉棕，并且利用平行加工淺灘曲面表面，刀痕和光潔度均好于三維偏置方式暂铭，在計算刀路時批披腻，平行加工方式遠遠快于三維偏置方式。同時底咳，為了提高加工效率壮焰，我們可以把陡峭和淺灘分界角改為20，可以減少一定走刀時間法厢。

　》盐洹（5）刀桿碰撞檢查很重要，編程完成時怎猜，都要進行檢查耽翁，避免撞壞機床主軸。同時怔接，可計算出加工時刀具的最短長度搪泳，盡可能的多夾持刀具加工時的長度。

　　七．提高高速銑編程的其他措施

　　在高速銑編程時扼脐，有很多措施可以提高變成速度并能減少編程錯誤岸军。

　　1.建立用戶菜單

　　有些菜單上沒有的功能使用起來很不方便，需要鍵入大串英文字母瓦侮，這就需要建立用戶菜單以方便用戶使用艰赞。具體方法： 先在我的電腦→高級→環(huán)境變量中將HOME 改為c;\DelcamHome ，再建立一個子目錄Pm il1 2 ，最后生成一個User_menu 的文件方妖。進行處理后即可產(chǎn)生用戶菜單狭魂，如可添加一個刀具庫生成菜單等，

　　2.生成刀具庫

　　把東風(fēng)汽車有限公司公司商用車鍛造廠現(xiàn)有的所有刀具輸入到刀具庫中党觅，加工中使用刀具時雌澄，可直接在刀具庫中調(diào)用，不僅節(jié)省建立刀具時間杯瞻，還可減少錯誤略雪。具體方法:在加工目錄樹的空白處點擊右鍵，彈出用戶菜單選擇刀具庫生成菜單渴肿，輸入每個刀具的規(guī)格及參數(shù)即可剑银，

　　3.產(chǎn)生宏命今

　　在編制加工程序時，許多環(huán)境變量更掺，如切人切出連接锄垛、快進高度表格、后置處理文件中的輸出機床類型等拴挫，每次都要通過手工表面默峦，浪費了大量的時間.我們可以定一個宏命令自動初始化環(huán)境參數(shù)，只要起動NC 軟件揩榴，用戶需要的環(huán)境變量就可自動加戴袱类，可節(jié)約很多時時間值得注意的是該宏命令文件要命名為PmlocaLmac 可并放在軟件缺省國錄下，宏命令才能自動執(zhí)行柱爵。

　　八 結(jié)束語

　　告訴銑是繼數(shù)控銑趣匪、精密數(shù)控電火花之后，模具制造行業(yè)新近發(fā)展起來的一項新技術(shù)晒来，它以效率高钞诡、精度高、制造成本低等特點湃崩，使模具制造變得高輯荧降、快捷、簡便攒读、可靠朵诫，高速銑是鍛模制造業(yè)發(fā)展的必由之路，它必將給模具制造業(yè)帶來一次巨大的變革薄扁。

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