数控加工是模具制造的必要手段，其灵活性、高效性和实现加工的手法，不一而论。根据模具加工的实际情况，合理运用数控编程技巧可达到事半功倍的效果。为了提高轻型汽车尤其是轿车的动力性和经济性，轻合金零件在整车中的应用比例越来越大。这些轻合金零件一般为铝硅合金或铝镁合金，其成形工艺一般采用金属型铸造。随着汽车制造业自动化加工水平的日益提高，不但对轻合金零件的内在质量和外观质量有着严格的要求，同时对零件毛坯尺寸的一致性也提出了越来越高的要求，因为毛坯尺寸的一致性将直接影响到零件自动化加工的定位精度、生产效率、产品质量和成本。

旋转体类车用轻合金零件的金属型铸模，其制造工艺流程通常是先在车床上车出旋转体曲面，再在加工中心上加工出模具的各异形面。因此，旋转体曲面的加工精度就成为模具的基本精度，一般也是铸件在后续的自动化加工中的定位和夹紧基准。在大批量生产中，同一种产品往往需要有几套或多套模具同时生产才能满足毛坯供应的需求，这就要求多模具生产的铸件尺寸的一致性，必须满足自动化加工过程中的定位精度要求。

在没有数控车床的条件下，旋转体类铸模在转到加工中心加工之前，先是在普通车床上车削，车削时需要线切割机床切割出形状样板，作为车削时检验的手段。这种加工方式决定了模具的质量水平靠操作者的技术水平来保证，多件模具间的形状和尺寸难以保证一致，粗糙度采用砂纸打磨的方式来提高，给后续的零件加工、工装管理和生产组织带来很大的不便。

其车削工步如下：

采用数控车削中心车削，以韩国大宇公司PUMA300LM数控机床为例，该机床数控系统选用的是FANUC series 18i-T，系统功能较强，带有铣削、钻削功能，刀塔刀位数12个，共有X、Z以及旋转轴B轴，主轴可以在圆周方向进行高精度定位，可分别进行车、钻、铣削加工。主轴经济转速为3000r/min，铣削和钻削动力头在刀塔上，可根据模具的加工需要灵活选择不同类型的刀具。无论车、钻还是铣削，均可实现3000r/min的高速切削，以获取高精度的加工面。

刀具选用：车刀和铣刀类选用SANDVIK COROMANT涂层硬质合金刀具，其机夹式刀片可适应375m/min的高速切削，耐用度和抗冲击能力是普通硬质合金刀片的6倍，刀片的重复定位精度小于0.02mm。钻头采用DIJET公司的系列钻头类刀具，选用较多的是DDS-S（希格玛钻），它可以加工HRC50以下的高硬度钢，其次是DZ-DHS（高硬度钻），它可以加工HRC70以下的材料且肩部作了防崩处理，表面具有JC涂层（TiN系），它的寿命是普通高速钢钻头的5倍以上，适用于一般钢及淬硬钢的高效率加工及在曲面上钻孔。

切削液的选用：综合考虑机床、刀具和切削条件，虽然水溶性切削液的润滑性、耐溶着性和防锈蚀性较差，但是它具有最优的冷却性、耐发烟、无异味性和良好的渗透性，适合于重切削，因此建议使用水溶性切削液。在以上机床和刀具条件下，对模具进行高速切削，组型后的尺寸公差可控制在0.02mm以内，表面粗糙度可达0.4以上，工步缩短、综合质量提高，与普通车床相比效率可提高9倍以上，批量越大效率越明显，模具的互换性和铸造质量稳定。其工艺流程如下：

为提高模具加工的质量和效率，下面将数控加工中的一些编程技巧和经验推荐如下，供参考：

1、由于模具的外形曲线复杂，编程计算量大，编程时可以充分利用绘图软件中的查询功能，查询各切点或交点的坐标值，在编程中进行工件坐标转换，可以简化繁杂的数学运算，使编程时间控制在30min以内。

2、充分并正确利用刀尖补偿功能（G41、G42、G40）和正确选择刀尖号。这可以直接按图纸编写程序，简化程序轨迹和结构。但在车床上，刀尖补偿的正确使用需要建立在对程序和数控功能的精确掌握上，在走刀方向、工件结构的变化和刀尖圆弧的大小上以及补偿方向的变化和取消补偿的方向上做到准确，以免产生过切现象和逻辑错误。选取刀尖号时（T1-T9），必须根据刀具在工件结构中的位置和走刀方向进行正确选择。

3、运用刀具磨损补偿功能。对刀时，一般是选取基准刀具（根据坐标轴可以选择多把刀具作为基准刀）试切测量后，再将其余刀具相对基准刀的形状差别数据输入到OFFSET中的刀具几何补偿中，用以将所有刀具统一在同一工件坐标系中。但是与之对应的刀具磨损补偿功能的运用，可以使程序试切和清除对刀误差操作变得非常灵活和实用。比如，在试切时各轴预留1mm余量，以防程序错误或对刀错误时，可以直接在相应刀具号的轴名称下，输入刀具磨损值1mm，试切完成测量无误后，再将相应补偿和误差输入，完成操作。另外，在更换刀片后，也可以采用上述方法免除重新对刀操作。

4、凹槽类结构应尽量选用切刀加工，尽量不用圆弧刀。这缘于圆弧刀与工件的接触面太大，高速切削时易产生振动。另外，圆弧刀的排屑能力较差。选用切刀切削，编程时使用刀尖圆心编程或选择刀尖号T9，使用G41,G42功能，并在程序中预设调整用程序段。可以使整个调整过程更加灵活应手。

5、外圆刀具尽可能选用刀尖角和刀尖圆弧小的刀具，因为刀尖角小的刀具能够切削的范围和工件结构更广，这样能够减少刀具数量，简化程序和接刀少，也有利于表面质量的提高。而选择较小的刀尖圆弧，则可以加工非常细微的工件结构，特别是在刀尖圆弧补偿中，CNC内部的逻辑运算不允许小于刀尖半径的数值进行刀尖补偿。否则产生过切报警，终止程序运行。

6、粗车削时，尽量采用平端面粗车循环（G72）、粗车循环（G71）和型车复循环（G73）。另外，端面固定循环（G94）和外圆固定循环（G90）也常用。使用这些循环能够减少程序制作时间，并能使程序长度缩短5倍以上。

7、切削用量推荐如表1所示。

8、可将相同类型的加工编为通用程序，以子程序的方式输入CNC存贮器中。加工时适时赋值灵活调用，可以使整个车削加工更为简洁、容易和省时。以下为槽类指定位置切削宏程序调用示例：

调用格式： G66  P9110  Uu  Ff                 U:槽深（增量尺寸）

 F:槽加工进给速度宏程序：   09110；                

G01   U-#21  F#9；                 

G00  U#21；                

M99；

9、对称结构可以用可编程镜像功能：将结构作为一个模块或子程序编制，加工时可以调用，加工出所有对称结构。

10、程序缩放功能（比例系数）和可设定零点偏置（G54-G59）的结合运用，可以将工件上具有比例关系的结构，通过可设定的零点偏置，进行工件坐标系的偏置后，再按比例调用作为子程序的该结构程序，进一步简化程序的制作。