1、PDF外文：http:/ 3440 字 出处： Journal of University of Science and Technology Beijing Volume 13, Number 3, June 2006, Page 240 高速铣削加工淬硬模具 /模具钢的优化策略 Ying Tang 摘要： 在高速淬硬模具加工特征分析的基础上，研究了钢加工的优化策略。这是先前提出的在端铣切削力恒定控制热机制的进一步推广。目标函数的加工成本和相关的优化算法的基础上加工时间和下料长度计算方法。约束满足特定的加工策略时，高速加工淬硬模具钢 ，摆线刀具路径模式在槽
2、铣削避免过热和进料速率适配以避免超负荷方面，也进行了讨论。作为个案研究，该工具选择问题时，加工模具的一部分与多个加工特征调查。 关键词： 优化算法；淬硬模具 /钢；加工成本；加工特征； 1 简单介绍 自从上世纪 90 年代以来 ,模具在对硬加工 /粗加工和精加工制造方面发生了变化的趋势，因此引进先进的切割工具如 AlTiN 涂层微晶粒硬质合金端铣刀 1 。如今，高速加工淬硬模具和模具钢已是一个成熟的技术，在许多具体的加工方案和战略的制定方面都能使用它 2 。典型地，马 -加工特征定义为独特的 体积形状被删除，通过独特的马 -加工业务（即切削刀
3、具和刀具路径），提出缓解 NC（数控）编程 3 。通常的刀具路径模式为每个特征类型，他们可以是标准化的，固定的。 一次加工的特点及相关工具路径模式是固定的，它成为必要的优化其他操作参数的依据，因为当我们考虑生产力和工具成本时，后者有助于高达 20%的总成本的模具和模具制造。这种优化是可能与加工特征和固定刀具路径有关，通过模式分析，从而降低了一些变数，必须同时考虑。生产率和成本可以被视为独立的切割条件变量，这些变量影响的生产力和成本或合并为目标函数的可计算 和优化。 本文的组织如下：关于加工成本及其相关的优化算法，在 2 节中提出了一个目标
4、函数，符合低的案例研究使用，在 3 节提出了算法在端铣刀具选择模具零件的加工特点。面临的制约因素在试图满足特定加工策略时，高速加工淬硬模具 /模具钢在同一节进行了讨论。结论中提出的部分 4 基于案例研究的结果 。 2 优化策略 关于生产力，涉及的加工过程中需要计算的时间。加工时间考虑切削时间和空气切割时间。基本上，确切的空气切割时间是通过增加的时间花费在每个芯片和在刀具路径切割空气时间的总时间，通常可根据固定的刀具路径模式容易计算， 在切割长度里的第 i 个芯片是基于工件和刀具之间的接触几何计算，和 f zei 是刀具进给切削芯片时的进给量。在
5、端铣凹轮廓的情况下， Li ,f zei 等参数在图 1 所示。 在模具加工中，刀具寿命 Lf 通常是由一个工具从事切割直到它失败的总长度测量。Lf 的价值可以直接从刀具制造商或通过刀具的寿命试验中得到。如果要考虑在任何给定的时间上刀具寿命总的切割长度，现在可以通过添加所有芯片长度下的削减到所考虑的时间点综合来考虑， 然后， Lt 到 Lf 的比率表示的刀具寿命已经被消耗。 优化策略可以减少加工时间或最大 限度地为某一工作的工具提供寿命。一个更一般的目标函数是马加工成本，这是两者的结合。加工过程中涉及的各种项目费用；但在这项研究中
6、我们只考虑马加工时间成本和模具成本，这是确定的模具加工过程中存在的主要成本。加工一个工件的总 成本（ C）是 Cm 是每单位时间机器的成本， ct 是每个工具的价格。通过最小的优化建议我们在节省机器时间和降低成本直接找到一个理想的平衡。 3 选择高速铣削淬硬模具 /模具钢的案例研究 作为一个案例研究，当对具有多个加工特征的加工模具零件进行研究时，我们会面临刀具的选择问题。假设需要在模 具上加工两个槽的长度在 100 毫米，深度分别为 10毫米和 50 毫米，宽度为 15 毫米（图 2）。工件材料为 JIS SKC61 ，模具钢
7、的硬度HRC53。 用槽铣刀来实现 AlTiN 涂层微观晶粒硬质合金六叶片。端面铣刀使用 6， 8， 10， 12，14和 18毫米的直径。目的是为了寻求一个最佳的工具达到去除两槽的最小加工成本。 该在一定的约束条件下提出了该模型和计算，讨论如下：必须满足在模具行业的具体加工策略和方法，在雅高舞与国家最先进的技术条件下高速加工硬化模具钢。 （ 1） 槽铣削刀具路径与控制模式。 从加工的角度来看，按照铣削加 工的特点，通常可以分为 5 类：孔，凹槽，开口凹槽，模具表面，轴套。在图中加工槽中，是属于那种开口凹槽，其特征是两边开口使切割工具可以从任意一边进入。一个传统的方式的槽端包括使用材料中端铣刀的全直径。在这种情况下，齿轮会产生接触，旋转半周产生热量，在降温的情况下再旋转半周。刀具寿命会由于过多的热量积聚在切削齿而急剧减少，如果切削齿的冷却时间不够，那只能根据热机制，用以前工作中提出的方法来端铣 4-5。很有必要寻求特定的加工策略来提高刀具寿命减少切削热积累。问题的关键在于工具和齿轮部分之间接触的
