趙彥博，魏 東

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定071000）

1 引言

近年數(shù)控加工技術(shù)來在航空航天、精密儀器等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，我國制造業(yè)經(jīng)多年的發(fā)展，機械加工技術(shù)水平在不斷提升，其中就有著數(shù)控機床的貢獻。但與此同時，當前市場對機械產(chǎn)品的要求越來越高，特別是在航空航天、汽車制造等高精尖領(lǐng)域，要求必須保障零件的加工品質(zhì)。為了能有效控制機械零件的加工誤差，使其品質(zhì)達到規(guī)定范圍，人們對數(shù)控機床的加工精度也提出了更高的要求。本文以在模具數(shù)控加工過程中極易產(chǎn)生的刃口崩口問題為例，分析了影響的因素，探討了解決問題的方案、對策，希望對相關(guān)工作能夠有所幫助。

在模具制造過程中，淬火方式是提高母材材料硬度的主要方式之一，Cr12MoV是應(yīng)對高強板切削工序常用的模具材料，Cr12MoV在淬火后硬度可達到58~62HRC，屬于高硬度模具材料。眾所周知，材料硬度越高，其越脆，也就是俗話所說的“過剛易折”。由于在數(shù)控加工此種材料時，機床運行為高速旋轉(zhuǎn)，材料硬度高，隨之而來的阻力就越大，造成在基體的邊緣位置加工過程中產(chǎn)生崩口問題，嚴重影響模具的品質(zhì)，無法滿足客戶要求的“零缺陷”要求。

2 問題分析

某車型模具材料Cr12MoV工件（2EC、HC、SA3F等項目）淬火后硬度達61~66HRC，淬火后精加工階段出現(xiàn)崩口現(xiàn)象，如圖1、圖2所示。

圖2 微小鋸齒形崩口狀態(tài)

3 崩口部件現(xiàn)狀調(diào)查

崩口部件現(xiàn)狀調(diào)查如表1所示。

表1 崩口部件現(xiàn)狀

4 刃口崩口現(xiàn)象調(diào)查

刃口類型及崩口現(xiàn)象如表2所示。

表2 刃口類型及崩口現(xiàn)象

表2總結(jié)：①直修輪廓由于加工面比較平緩，刀具基本上是刀尖在切削，切削速度幾乎為0，加工狀態(tài)為擠壓狀，刃口崩口嚴重；②陡峭輪廓及側(cè)修輪廓加工時為刀具側(cè)刃切削，沒有發(fā)現(xiàn)崩口現(xiàn)象。

經(jīng)分析刃口崩口處擠壓產(chǎn)生的主要原因為切削阻力大，因此圍繞通過加工參數(shù)改變，減小切削阻力來開展驗證。

通過改變刀軸的角度，提高切削速度，即擺角加工，更換更鋒利的刀片、減小加工步距、降低進給速度減少刀具抗力。

5 驗證方案

驗證方案如表3所示。

采用方案3加工可解決高硬度工件崩口問題，即采用精加工刀具，步距由1.5mm更改為1mm，轉(zhuǎn)速由4,500轉(zhuǎn)/min更改為3,000轉(zhuǎn)/min，進給由4,500mm/min更改為2,000mm/min。

6 實施對策

實施對策如表4所示。

表4 實施對策

7 效果驗證

通過對數(shù)控加工機床刀具的選擇、步距的調(diào)整、轉(zhuǎn)速和進給的更改等工藝參數(shù)的優(yōu)化，得出以下結(jié)論：

（1）半精加工過程中采用精加工刀具。

（2）步距控制在1mm以內(nèi)，轉(zhuǎn)速降低到S3,000轉(zhuǎn)/min，進給調(diào)整到2,000mm/min。

按照以上條件調(diào)整后，能緩解高硬度刃口崩口問題，如圖3所示。

圖3 調(diào)整完成后加工刃口效果