立式加工中心高速加工 (H igh Speed M anufacture) 是以高速度、高精度为首要特征的一种先进的金属切削加工技能 。因为它大大进步了切削功率和加工质量，被航空工业和模具工业所喜爱。高速加工包含高速切削、高速磨削、高速切开等加工技能 ，本文首要研讨高速切削技能中的高速铣削在精锻模具加工中的使用。

   

      立式加工中心高速铣削加工以高的主轴转速 、怏的进给速度、小的切削深度和小的切削行距等特色，使它与传统的模具数控加工比较在加作业用和经济效益方面具有 以下优势 ：

(1) 高的加工精度和高的外表质量 因为切削速度高，切削深度很小，剪切变形区窄，变形系数 减小，切削力下降大约30％一90％。一起，因为切 削力小 ，让 刀也 小，切 削热许多被高速流出的切屑所带走，模具外表没有蜕变及微裂纹 ，然后大大改善工件的加工质量 ，并且有效地进步其加工精度。一般来说，立式加工中心高速加工精度为0．0 1 m m 乃至更高 ，外表粗糙度可达R a< 1 u m 。

(2 ) 立式加工中心加工规模广 高速铣削加工因为全体温升 低，热变形小 ，可用来加工杂乱薄壁类铝合金模具；高速铣削工件在加工时根本不发热 ，可解决一些低熔点镁合金模具在切削 中细切削的点燃问题；高速铣削可加工高硬度、高精度的合金钢模 具。因为高速铣削的这些特色，淬硬的合金钢 、轻合金 (铝合金、镁合金 ) 、钛合金 以及一些复合 资料 已成为现 代航空、航天以及模具职业必不可少的资料。

(3 ) 杰出的技术经济效益高速立式加工中心加工模具 ，需求将C A D ／C A M 技能一体化集成使用 ，使产品开发、没计与制作的周期大大缩短。一起高速加工工艺的集 中化 “一次过 ”技能 （即在一台机床上 ，一次装夹完结粗加工 、半精加工和精加工 ) ，免去了制作 电极和手艺精整阶段 ，加工功率进步 ，加工总成本下降 。

      立式加工中心精锻模具技能是航空发动机精锻叶片成形工艺链中最重要的一环 ，立式加工中心精锻模的加工制作水平决议着叶片的全体 质量 ，也标志着一个立式加工中心模具出产厂家的归纳实力。为双冠叶片精锻模叶背示 目的 ，其间加工难度首要体现在 以下4个方面 ：

(1) 立式加工中心精锻模具资料精加工时硬度高。毛坯选用锻件，资料为4Cr5M oSiV 1，模具的硬度为H R C 53 —58 。

(2) 立式加工中心精锻模具尺度精度要求高，内腔型面非常杂乱 。叶型、榫槽 、凸台、叶冠的加工精度为±0、025 m m ，毛边槽的加工精度 为±0、05m m 。

(3)立式加工中心精锻模具的外表光洁度要求很高。叶背、榫槽、凸台、叶冠型面均需抛光至R a= 0．2um ，其他为R a= 6．3 um 。

(4 ) 精锻模具 的榫槽部位 ，为窄槽带小圆角 (Rm in= 0．2 m m ) 加工，精加工时有必定的难度 。

      传统的立式加工中心加工工艺，资料热处理前用数控铣加工，热处理后硬度很高，一般的立式加工中心数控机床难以加工 ，只能制作电极选用电火花加工和钳工抛光 。这种加工工艺的缺 点是效 率低 ，加工费用高 ，并且加工的模具合格率不高。现公 司获得了某批量出产任务，曾经的加工办法已不能满意企业的需求 ，因而 ，引进了高速加工机床 ，对精锻模的出产工艺产生了巨大的改善 。热处理后的电火花加工变成了高速铣的数控加工 。高速加工可 以直接 切削硬度达 H R C 60的模具 ，并且一次装夹可完结粗 、半精和精加工等悉数工序 。对杂乱型面加工也可直接到达零件外表 质量要求 ，因而 ，高速切 削工艺往 往可省去电火花加工 ，手艺磨修等工序 ，缩短了制作周期，进步了模具质量，也满意了公司批量出产的需求 。

       立式加工中心高速加工是一个体系工程 ，从规划到加工的整个进程 ，都要进行严厉 的操控 ，才干真实发挥 高速铣 削加工的优势 。精锻模 的加工 选用了高速加工工 艺 ，那 么从工 艺思维和编程办法上要同一般数控编程有着实质的别。高速加工工艺思 想、数控编程办法是直接影响高速 切削使用成功 与否的重要要素 ， 现在 ，这两个 要素需求经历 累积及重复实验 。

3．1 精锻模高速加工工艺特色

3、1、1 高速加工工艺的 “详细性”

      一般立式加工中心数控编程 时 ，许多详细的工艺问题如 ：工艺中各工步的区分与组织 ，立式加工中心刀具挑选 ，走刀道路的规划 ，切削用量挑选等 ，在很 大程度上都是由操作工人依据 自己的实践经历和习气 自行 考虑 和决 定 ，一 般无须工艺人员在规划工艺规程时进行过多的规划。而在高速铣削时 ，上述 这些详细 的工艺问题 ，不只成为数控工艺规划时有必要认 真考 虑的内容 ，并且还有必要作出正 确的挑选并编入加工程序中 ，因而 ，高速 加工工艺 的内容非常详细 ，工艺设 计作业适当严 密，编程参数和加工参数要进行详细 的规划，这样高速加工的质量才干得以确保。不同车间 ，相同的条件，精锻模高速加工时，各工步的加工次序 、刀具挑选 以及切削用量的挑选其间有相同不同，加工出来的模具质量是截然不 同的 。现在公 司关于精锻模数控编 程的切削用量和相关参数，是在刀具和机床供货商供给的数据基础上 ，在精锻模 试制 的出产现场 中通过优化而得到的。

3．1．2 高速加 工工艺的 “集成性”

与传统加工工艺 比较 ，高速 加工工艺具有“集 成性 ”的特 点 ，即一道 高速 加 工工 序 包含了多个工序，而每一个工序又包含了多个工 步 。精 锻模 因为形状 复 杂 ，尺 寸精 度 和外表精度要求高，更是表现了这个 “集成性 ”的特色。比方：一道高速铣工序的内容为：叶背的叶型 ，榫槽 ，毛边桥及分型面悉数 ，按图示基准面找正，确保图纸要求 。实践在加工叶背时，按加工部位分为4个 区域：叶背全型、叶背榫槽、叶背榫槽 凸台  叶背叶冠 等 。在 同一 区域高速加工时，按刀具巨细和余量多少不同，立式加工中心将其分为粗加工 、半精加工 、精加工 、超精加工有的还有清根加工。精锻模叶背榫槽在高速加工时 ，因为加工部位 、加工精度不

       高速铣削加工编程的准则首要与数控加工体系，加工资料，所用刀具切削参数等要素有关 。在编制数控加工程序时 ，还 应遵从 以下准则 ：

( 1) 在刀具需求进行急速转弯时体系会提早预减速，在完结转弯后再进步运动速度，即以长度断定降速的区域如图2所示 。这首要是为了防止惯 性冲击过大 ，然后导致惯性过 切或损坏机床主轴。因而高速铣削数控编程在急速转弯处需设置降速。

( 2) 尽可能削减程序块，进步程序处理速度 ，在 曲面加工时 ，N U R B sO 面插补法可明显削减程序块，进步曲面加工功率和质量。高速铣削数控编程要求C A M 体系和CN C 体系都有必要具有N U R B S 曲面插补功用 。

(3 ) 高速数控切削加工适于浅加工 、大位移 ，切削深度不该超越 0．2／0．2 m m (a e／a。) ，这是为防止 刀具的方位 误差 ，确保加工模具的几许精度 ，使高速切削的工件外表质量最优 。

(4 ) 高速铣 削 中，要 坚持 稳定 的切 削载荷 。这就 要求在 加 工过 程 坚持 金属 去除 率稳定 ，刀 具在进 退 刀和移 刀 时要平 滑地 切 入工件 ，挑选 铣 削方 法时 确保 刀具轨道 的滑润 过渡，削减刀具切入次数等 。

(5 ) 在 确保零 件的加工 精度 和外表 光洁度的一起，要 充分发挥 刀具的切削性和 刀具的寿数，充分发挥机床的功能，高质、高效、高产、低成本完结加工。这些都要靠数控程序的切削参数和走刀途径来确保。因而，精锻模高速加工数控编程时，要从各个方面，严厉遵守这些准则。

     U G 中的铣削类型和办法许多，但因为高速加工数控编程的特殊性 ，编程时除满意高速加工数控编程的准则外，选 择铣 削办法就成为 高速数控编程的要害 。经 过长时间 的实践经历 ，在U G 中适合于精锻模高速加工最常用的几种办法为：

(1) Z 向分层铣切 (Z．Level M illing )  让刀具沿型面概括分层进行加工 ，防止 刀具俄然的尖利运动，在不抬刀的状况下生成接连润滑的刀具途径 ，适合于粗加工和半精 加工 。榫槽和凸台选用这种铣削办法，如图3所示为定位凸台刀具途径示目的 。

（2) 型腔的概括加工 (C avity Prof i le)  这是型腔铣 中仅有可 以进行半精加工和精加工的办法 。它适合于带有槽腔和岛屿的杂乱曲面类零件 。这种办法 的明显特色是切削速度和载荷根本坚持不变 ，如图4所示为叶背榫槽刀具途径示目的 。

(3 ) 固定轴概括铣削中的区域切削 (A reaM illin g )  全面查看零件几许体 ，既可 以约束切削规模，也能够加工整个零件几许体，确保了刀轨的精确度和防止了过切。选用这种办法加工时必定 要确保 曲面C A D 造型满意必定的尺度精度和外表光洁度 。一般叶型 、毛边槽选用这种办法 。如图5所 示为叶背全型刀具途径 示目的 。

(4 ) 固定轴概括铣削中的鸿沟切削 (B ou．ndary M illin g )  选用指定的鸿沟和环界说切削区域 ，可 以完成杂乱 的曲面轮 廓精加工 ，当零件C A D 造型的曲面光洁度不能满意要求时，常常选用这种 办法 ，比方 ：叶冠、毛边槽 ，如图6为叶背叶冠刀具途径暗示 图。

(5 ) 清根切削驱动办法 (F 1ow cut)  查看零件几许体在前一步操作中刀具没有到达的区域。榫槽、凸台、叶冠等部位都要进行清根加工 。如图7所示为叶背榫槽清根 刀具途径 示目的 。

     实践中可依据精锻模具的结构形状和详细的状况 ，灵敏选用这6种办法 。高速加工完结后 ，选用三坐标测 量仪检 测模 具叶型和缘板 的内旁边面，得出叶型和缘板 的内旁边面的实践尺度公役可达0．008 m m ，外表光洁度为R a= 0．1U m 。

本文从立式加工中心高速加工技能的特色及其在模具加工中的使用优势动身，针对精锻模的加工难点和批量出产的需求，研讨出了适合于精锻模批量出产的高速铣削工艺标准和相适应的数控编程战略，赢得了明显的经济效益。