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大型汽车覆盖件模具是汽车生产的关键工艺,其复杂的结构部分大多采用拼接式淬硬钢加工而成,并且在铣削加工区内的淬硬钢具有多级差比例的多种高硬度表面(硬度HRC50-HRC65)。对于加工这些零件的工艺难度较大、加工精度高,并且在加工过程中材料的去除量很大,加上材料的总利用率颇低,使得切削加工在总加工工时中的比例逐渐增加。故而将高速切削技术应用在加工此类零件上,这对于降低生产加工成本和缩短零件的交付周期都具有实际的意义。本文以多种硬度拼接的高硬度淬硬模具钢材料Cr12MoV(HRC65、 HRC60、HRC55、HRC50)、7CrSiMnMoV(HRC65、HRC60、HRC55、HRC50)为研究对象,选用大直径涂层刀具进行高速铣削加工实验,分别研究了1.不同的铣削参数(铣削速度、进给速度、轴向切深、径向切深、刀具悬伸量、刀具切削方向)下铣削过程中铣削力特征,在(JC8008TiAIN D=30mm,z=2,n=13000rpm,L=130mm,Vc=1225m/min, Vf=3000mm/min, ap=0.3mm,ae=0.5mm,顺铣,干切削)的加工参数下,优选出球头铣刀高速铣削淬硬钢模具的最佳铣削方向如下:高速铣削Cr12MoV (HRC65)与Cr12MoV (HRC50)的拼接,刀具从大硬度到小硬度,从上至下,铣削方向与水平成15°夹角;高速铣削Cr12MoV (HRC60)与Cr12MoV (HRC55)的拼接,刀具从大硬度到小硬度,从上至下,铣削方向与水平成30°;高速铣削Cr12MoV(HRC65)与7CrSiMnMoV (HRC50)的拼接,刀具从大硬度到小硬度,从上至下,铣削方向与水平成15°夹角;高速铣削Cr12MoV(HRC60)与7CrSiMnMoV (HRC55)的拼接,刀具从大硬度到小硬度,从上至下,铣削方向与水平成15°火角;2.不同涂层刀具(TiAIN、TiSiN、TiCN、TiAlSiN、A12O3)对高硬度淬硬钢模具Cr12MoV(HRC65)在不同加工工序阶段的匹配性能,分析铣削过程中的铣削力、铣削振动、铣削温度、工件加工表面形貌及表面质量与刀具磨损的实验特征,针对在精加工工艺阶段,所优选出适合高速铣削淬硬钢模具Cr12MoV (HRC65)的最优涂层刀具是TiAIN涂层刀具;在半精加工工艺阶段,所优选出适合高速铣削淬硬钢模具Crl2MoV (HRC65)的最优涂层刀具是TiAlSiN涂层刀具;3.高硬度淬硬钢模具Cr12MoV(HRC65)的动力学特性,并通过稳定性lobes图来选择高效、稳定的铣削加工工艺参数。在理论仿真模型和本实验条件下,基于选用直径为30mm的球头铣刀铣削加工高硬度淬硬钢Cr12MoV(HRC65),推荐的铣削加工参数为:n=10000rpm,Vc=942m/min, Vf=3000mm/min,ap=4.6mm,选用此加工工艺参数可以更好地实现高的材料去除率,降低刀具磨损速度,延长刀具的使用寿命,从而实现高效地铣削加工