在汽車模具數(shù)控加工過程中尉辑，由于覆蓋件模具的特殊性和復(fù)雜性以及3軸數(shù)控機(jī)床無法根據(jù)零件表面曲率的變化調(diào)整加工角度，使得刀具在不同的加工角度下，切削的線速度始終在變化雌吱，無法達(dá)到理想的狀態(tài)。當(dāng)垂直角度加工時(shí)腊匆，球頭刀的切削點(diǎn)線速度為零盼蝴，且在刀尖點(diǎn)附近切削線速度也很低，影響模具的表面質(zhì)量;另外隙趣，在加工深型腔的模具時(shí)卖织，則需要加長(zhǎng)刀具來進(jìn)行切削。以北汽福田汽車股份有限公司濰坊模具廠的實(shí)際加工為例旱万，加工前罩板拉延模具的過程中出現(xiàn)的主要問題有：

　　·切削后的型面的表面粗糙度不均勻;

　　·側(cè)面加工時(shí)產(chǎn)生了讓刀現(xiàn)象萤晴，導(dǎo)致側(cè)面間隙變小;

　　·刀具在頻繁的線速度變化中提前磨損;

　　·由于刀具的加長(zhǎng)使其切削剛性不足而導(dǎo)致整體剛性下降，引起機(jī)床顫動(dòng)胁后，在變型區(qū)出現(xiàn)刀具顫動(dòng)后產(chǎn)生的凹坑店读、麻點(diǎn);

　　·一些區(qū)域受刀具長(zhǎng)度限制而難于加工，甚至不能加工;

　　·一些修邊模的刃口及型面因熱處理而產(chǎn)生變形攀芯，導(dǎo)致難以加工;

　　·一些盆型的深型腔的模具用球頭刀加工時(shí)屯断，效率低下。

　　刀具及加工參數(shù)的選擇原則

　　人們通常的思維中有一個(gè)誤區(qū)侣诺，那就是人們更關(guān)心數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)速殖演，而往往忽略了刀具的額定線速度。實(shí)際上年鸳，每種刀具都有其適宜的加工范圍趴久，其線速度是一定的。以最常用的SANDVIK硬質(zhì)合金球頭刀為例搔确，我們根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了較適合本廠情況的加工區(qū)域朋鞍。

　　直徑為20mm的球頭刀的線速度為200～300m/min時(shí)，其適宜的機(jī)床轉(zhuǎn)速在5000～7000r/min之間妥箕，而這個(gè)線速度已接近該刀具的最高線速度了滥酥，因此，刀具的選擇應(yīng)當(dāng)在轉(zhuǎn)速和線速度之間找出最佳值，使刀具壽命和加工效率達(dá)到最理想的狀態(tài)棍丽。

　　當(dāng)然田蝠，選擇各類涂層刀具可在相同的線速度時(shí)提高刀具的壽命，特別是對(duì)一些硬度較高的模具慈翔，另外权塑，選擇陶瓷刀具可提高刀具的線速度，但由于其脆性等因素在模具加工中用量較少因镊。

　　刀具切削直徑分析

　　刀具線速度的計(jì)算公式為：

　　Vc =л·Dw·n/1000

　　其中：Dw為刀具的切削直徑;

　　Vc為切削線速度;

　　n為主軸的轉(zhuǎn)速托茅。

　　一般來說，刀具的直徑不同于刀具的切削直徑晋劫。平頭刀的切削直徑接近于刀具直徑层焚，這樣在選擇切削參數(shù)時(shí)，可參照刀具供應(yīng)商提供的刀具手冊(cè);而對(duì)于在模具加工中常用的球頭刀怎机，則因加工深度和切削角度不同岸腔，刀具切削直徑和刀具外徑相差很大(見圖2)，當(dāng)直徑為20mm的球頭刀切削深度為4mm時(shí)仲闽，刀具的切削直徑只有16mm脑溢，為刀具外徑的80%。

　　通過分析赖欣，我們?cè)O(shè)想要達(dá)到理想的切削效果屑彻，就必須盡量提高刀具的切削直徑，進(jìn)而提高切削速度顶吮，以提高加工效率和加工質(zhì)量社牲，另外，包括對(duì)淬火后型面及刃口等的加工云矫，我們采取了改善刀具加工的角度和選擇合理的刀具種類等方式膳沽。

　　改善刀具的加工角度

　　1汗菜、五軸聯(lián)動(dòng)加工

　　五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可以根據(jù)不同的切削角度來調(diào)整刀具的傾斜角度以使切削線速度基本恒定让禀，始終保持理想的切削速度，其優(yōu)點(diǎn)可概括如下：

　　·減小刀具長(zhǎng)度陨界，提高了加工剛性;#p#副標(biāo)題#e#

　　·可獲得較均勻的表面粗糙度;

　　·使用相對(duì)低的轉(zhuǎn)速巡揍，達(dá)到理想的切削效果;

　　·可保持較佳的切削線速度;

　　·可加工三軸數(shù)控機(jī)床難以加工或無法加工的深型腔模具。但是菌瘪，在實(shí)際加工過程中奸桃，我們也發(fā)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)加工也存在一些缺點(diǎn)：

　　·CAM編程序時(shí)，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)莱芥、工作量大;

　　·由于是五軸聯(lián)動(dòng)葬陡，A、C頭轉(zhuǎn)動(dòng)也需要時(shí)間，從而降低了加工效率;

　　·五軸聯(lián)動(dòng)還要考慮是否產(chǎn)生了一些新的加工干涉;

　　·由于A阁巨、C頭始終處于非夾緊狀態(tài)抬宽，降低了加工的剛性;

　　·操作人員干預(yù)性較差。

　　2岸寿、3+2的加工方式

　　所謂“3+2(五面體)”的加工方式是指A硝僻、C頭根據(jù)不同型面的需要轉(zhuǎn)到一定的角度，然后鎖緊進(jìn)行加工践斟，當(dāng)加工完某一區(qū)域后毕沫，再根據(jù)需要調(diào)整A、C頭的角度顶赎。要實(shí)現(xiàn)300mm/min的切削線速度嫂焕，0°傾角時(shí)需要14000r/min的轉(zhuǎn)速，而30°傾角時(shí)只需要6500r/min的轉(zhuǎn)速就可達(dá)到相同的切削線速度慈俯。概括起來渤刃，3+2(五面體)的加工方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　· 可根據(jù)不同的型腔采用不同的加工傾角，使傾角加工實(shí)現(xiàn)了較理想的切削直徑贴膘，從而獲得較佳的線速度;

　　·可實(shí)現(xiàn)一個(gè)工件分不同區(qū)域采用多方向卖子、多角度的加工，例如在加工前罩板拉延模凹模時(shí)刑峡，共分了9個(gè)區(qū)域進(jìn)行加工洋闽，取得了良好的效果;

　　·可使操作人員根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)靈活調(diào)節(jié)加工角度;

　　·由于A、C頭的鎖緊而增加了整體的剛性突梦，從而獲得了理想的間隙;

　　·由于轉(zhuǎn)速相對(duì)較低诫舅，可用普通刀柄代替平衡刀柄，降低加工費(fèi)用宫患。

　　在型面較平緩的表面或固定截面(等高線)的表面加工時(shí)刊懈，利用平刀或成形刀具，如長(zhǎng)鼻端銑刀等娃闲，也能獲得很高的線速度(見圖4)虚汛，從而達(dá)到良好的切削效果。這類刀具特別適用于深盆腔型模具的固定截面(等高線)的加工逛徽。

　　對(duì)于那些型面淬火后變形的模具珊辛，我們采用帶有立方氮化硼涂層材料CBN的硬質(zhì)合金刀片來加工，實(shí)際加工效果也很理想穗免，其線速度可達(dá)500m/min以上障渡。

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