立式加工中心高速加工 (H igh Speed M anufacture) 是以高速度、高精度為首要特征的一種先進的金屬切削加工技能 。因為它大大進步了切削功率和加工質量，被航空工業和模具工業所喜愛。高速加工包含高速切削、高速磨削、高速切開等加工技能 ，本文首要研討高速切削技能中的高速銑削在精鍛模具加工中的使用。
立式加工中心高速銑削加工以高的主軸轉速 、怏的進給速度、小的切削深度和小的切削行距等特色，使它與傳統的模具數控加工比較在加作業用和經濟效益方面具有 以下優勢 ：
(1) 高的加工精度和高的外表質量 因為切削速度高，切削深度很小，剪切變形區窄，變形系數 減小，切削力下降大約30％一90％。一起，因為切 削力小 ，讓 刀也 小，切 削熱許多被高速流出的切屑所帶走，模具外表沒有蛻變及微裂紋 ，然后大大改善工件的加工質量 ，并且有效地進步其加工精度。一般來說，立式加工中心高速加工精度為0．0 1 m m 乃至更高 ，外表粗糙度可達R a< 1 u m 。
(2 ) 立式加工中心加工規模廣 高速銑削加工因為全體溫升 低，熱變形小 ，可用來加工雜亂薄壁類鋁合金模具；高速銑削工件在加工時根本不發熱 ，可解決一些低熔點鎂合金模具在切削 中細切削的點燃問題；高速銑削可加工高硬度、高精度的合金鋼模 具。因為高速銑削的這些特色，淬硬的合金鋼 、輕合金 (鋁合金、鎂合金 ) 、鈦合金 以及一些復合 資料 已成為現 代航空、航天以及模具職業必不可少的資料。
(3 ) 杰出的技術經濟效益高速立式加工中心加工模具 ，需求將C A D ／C A M 技能一體化集成使用 ，使產品開發、沒計與制作的周期大大縮短。一起高速加工工藝的集 中化 “一次過 ”技能 （即在一臺機床上 ，一次裝夾完結粗加工 、半精加工和精加工 ) ，免去了制作 電極和手藝精整階段 ，加工功率進步 ，加工總成本下降 。
立式加工中心精鍛模具技能是航空發動機精鍛葉片成形工藝鏈中最重要的一環 ，立式加工中心精鍛模的加工制作水平決議著葉片的全體 質量 ，也標志著一個立式加工中心模具出產廠家的歸納實力。為雙冠葉片精鍛模葉背示 目的 ，其間加工難度首要體現在 以下4個方面 ：
(1) 立式加工中心精鍛模具資料精加工時硬度高。毛坯選用鍛件，資料為4Cr5M oSiV 1，模具的硬度為H R C 53 —58 。
(2) 立式加工中心精鍛模具尺度精度要求高，內腔型面非常雜亂 。葉型、榫槽 、凸臺、葉冠的加工精度為±0、025 m m ，毛邊槽的加工精度 為±0、05m m 。
(3)立式加工中心精鍛模具的外表光潔度要求很高。葉背、榫槽、凸臺、葉冠型面均需拋光至R a= 0．2um ，其他為R a= 6．3 um 。
(4 ) 精鍛模具 的榫槽部位 ，為窄槽帶小圓角 (Rm in= 0．2 m m ) 加工，精加工時有必定的難度 。
傳統的立式加工中心加工工藝，資料熱處理前用數控銑加工，熱處理后硬度很高，一般的立式加工中心數控機床難以加工 ，只能制作電極選用電火花加工和鉗工拋光 。這種加工工藝的缺 點是效 率低 ，加工費用高 ，并且加工的模具合格率不高。現公 司獲得了某批量出產任務，曾經的加工辦法已不能滿意企業的需求 ，因而 ，引進了高速加工機床 ，對精鍛模的出產工藝產生了巨大的改善 。熱處理后的電火花加工變成了高速銑的數控加工 。高速加工可 以直接 切削硬度達 H R C 60的模具 ，并且一次裝夾可完結粗 、半精和精加工等悉數工序 。對雜亂型面加工也可直接到達零件外表 質量要求 ，因而 ，高速切 削工藝往 往可省去電火花加工 ，手藝磨修等工序 ，縮短了制作周期，進步了模具質量，也滿意了公司批量出產的需求 。
立式加工中心高速加工是一個體系工程 ，從規劃到加工的整個進程 ，都要進行嚴厲 的操控 ，才干真實發揮 高速銑 削加工的優勢 。精鍛模 的加工 選用了高速加工工 藝 ，那 么從工 藝思維和編程辦法上要同一般數控編程有著實質的別。高速加工工藝思 想、數控編程辦法是直接影響高速 切削使用成功 與否的重要要素 ， 現在 ，這兩個 要素需求經歷 累積及重復實驗 。
3．1 精鍛模高速加工工藝特色
3、1、1 高速加工工藝的 “詳細性”
一般立式加工中心數控編程 時 ，許多詳細的工藝問題如 ：工藝中各工步的區分與組織 ，立式加工中心刀具挑選 ，走刀道路的規劃 ，切削用量挑選等 ，在很 大程度上都是由操作工人依據 自己的實踐經歷和習氣 自行 考慮 和決 定 ，一 般無須工藝人員在規劃工藝規程時進行過多的規劃。而在高速銑削時 ，上述 這些詳細 的工藝問題 ，不只成為數控工藝規劃時有必要認 真考 慮的內容 ，并且還有必要作出正 確的挑選并編入加工程序中 ，因而 ，高速 加工工藝 的內容非常詳細 ，工藝設 計作業適當嚴 密，編程參數和加工參數要進行詳細 的規劃，這樣高速加工的質量才干得以確保。不同車間 ，相同的條件，精鍛模高速加工時，各工步的加工次序 、刀具挑選 以及切削用量的挑選其間有相同不同，加工出來的模具質量是截然不 同的 ?，F在公 司關于精鍛模數控編 程的切削用量和相關參數，是在刀具和機床供貨商供給的數據基礎上 ，在精鍛模 試制 的出產現場 中通過優化而得到的。
3．1．2 高速加 工工藝的 “集成性”
與傳統加工工藝 比較 ，高速 加工工藝具有“集 成性 ”的特 點 ，即一道 高速 加 工工 序 包含了多個工序，而每一個工序又包含了多個工 步 。精 鍛模 因為形狀 復 雜 ，尺 寸精 度 和外表精度要求高，更是表現了這個 “集成性 ”的特色。比方：一道高速銑工序的內容為：葉背的葉型 ，榫槽 ，毛邊橋及分型面悉數 ，按圖示基準面找正，確保圖紙要求 。實踐在加工葉背時，按加工部位分為4個 區域：葉背全型、葉背榫槽、葉背榫槽 凸臺 葉背葉冠 等 。在 同一 區域高速加工時，按刀具巨細和余量多少不同，立式加工中心將其分為粗加工 、半精加工 、精加工 、超精加工有的還有清根加工。精鍛模葉背榫槽在高速加工時 ，因為加工部位 、加工精度不
高速銑削加工編程的準則首要與數控加工體系，加工資料，所用刀具切削參數等要素有關 。在編制數控加工程序時 ，還 應遵從 以下準則 ：
( 1) 在刀具需求進行急速轉彎時體系會提早預減速，在完結轉彎后再進步運動速度，即以長度斷定降速的區域如圖2所示 。這首要是為了防止慣 性沖擊過大 ，然后導致慣性過 切或損壞機床主軸。因而高速銑削數控編程在急速轉彎處需設置降速。
( 2) 盡可能削減程序塊，進步程序處理速度 ，在 曲面加工時 ，N U R B sO 面插補法可明顯削減程序塊，進步曲面加工功率和質量。高速銑削數控編程要求C A M 體系和CN C 體系都有必要具有N U R B S 曲面插補功用 。
(3 ) 高速數控切削加工適于淺加工 、大位移 ，切削深度不該超越 0．2／0．2 m m (a e／a。) ，這是為防止 刀具的方位 誤差 ，確保加工模具的幾許精度 ，使高速切削的工件外表質量最優 。
(4 ) 高速銑 削 中，要 堅持 穩定 的切 削載荷 。這就 要求在 加 工過 程 堅持 金屬 去除 率穩定 ，刀 具在進 退 刀和移 刀 時要平 滑地 切 入工件 ，挑選 銑 削方 法時 確保 刀具軌道 的滑潤 過渡，削減刀具切入次數等 。
(5 ) 在 確保零 件的加工 精度 和外表 光潔度的一起，要 充分發揮 刀具的切削性和 刀具的壽數，充分發揮機床的功能，高質、高效、高產、低成本完結加工。這些都要靠數控程序的切削參數和走刀途徑來確保。因而，精鍛模高速加工數控編程時，要從各個方面，嚴厲遵守這些準則。
U G 中的銑削類型和辦法許多，但因為高速加工數控編程的特殊性 ，編程時除滿意高速加工數控編程的準則外，選 擇銑 削辦法就成為 高速數控編程的要害 。經 過長時間 的實踐經歷 ，在U G 中適合于精鍛模高速加工最常用的幾種辦法為：
(1) Z 向分層銑切 (Z．Level M illing ) 讓刀具沿型面概括分層進行加工 ，防止 刀具俄然的尖利運動，在不抬刀的狀況下生成接連潤滑的刀具途徑 ，適合于粗加工和半精 加工 。榫槽和凸臺選用這種銑削辦法，如圖3所示為定位凸臺刀具途徑示目的 。
（2) 型腔的概括加工 (C avity Prof i le) 這是型腔銑 中僅有可 以進行半精加工和精加工的辦法 。它適合于帶有槽腔和島嶼的雜亂曲面類零件 。這種辦法 的明顯特色是切削速度和載荷根本堅持不變 ，如圖4所示為葉背榫槽刀具途徑示目的 。
(3 ) 固定軸概括銑削中的區域切削 (A reaM illin g ) 全面查看零件幾許體 ，既可 以約束切削規模，也能夠加工整個零件幾許體，確保了刀軌的精確度和防止了過切。選用這種辦法加工時必定 要確保 曲面C A D 造型滿意必定的尺度精度和外表光潔度 。一般葉型 、毛邊槽選用這種辦法 。如圖5所 示為葉背全型刀具途徑 示目的 。
(4 ) 固定軸概括銑削中的鴻溝切削 (B ou．ndary M illin g ) 選用指定的鴻溝和環界說切削區域 ，可 以完成雜亂 的曲面輪 廓精加工 ，當零件C A D 造型的曲面光潔度不能滿意要求時，常常選用這種 辦法 ，比方 ：葉冠、毛邊槽 ，如圖6為葉背葉冠刀具途徑暗示 圖。
(5 ) 清根切削驅動辦法 (F 1ow cut) 查看零件幾許體在前一步操作中刀具沒有到達的區域。榫槽、凸臺、葉冠等部位都要進行清根加工 。如圖7所示為葉背榫槽清根 刀具途徑 示目的 。
實踐中可依據精鍛模具的結構形狀和詳細的狀況 ，靈敏選用這6種辦法 。高速加工完結后 ，選用三坐標測 量儀檢 測模 具葉型和緣板 的內旁邊面，得出葉型和緣板 的內旁邊面的實踐尺度公役可達0．008 m m ，外表光潔度為R a= 0．1U m 。
本文從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優勢動身，針對精鍛模的加工難點和批量出產的需求，研討出了適合于精鍛模批量出產的高速銑削工藝標準和相適應的數控編程戰略，贏得了明顯的經濟效益。