完 成 单 位：东风汽车模具有限公司 湖北汽车工业学院  

完成人：林 平、阮景奎、朱立文、赵俊平、谢利斌、叶遇华  

本项目针对汽车覆盖件模具高速切削加工，采用切削加工有限元模拟技术，在大量试验辅助之下，深入分析了高速切削加工刀具和工件相互作用的非线性动态过程，揭示了汽车模具高速切削过程中诸多物理现象发生的作用机理，抓住汽车模具的复杂曲面特征，根据不同生产阶段追求的加工效率、加工质量和刀具寿命等目标，进行了有针对性的高速切削加工参数优化分析，建立了主轴转速、进给速度和切削深度等主要加工参数对高速切削加工的影响规律，分析出高速切削加工刀具寿命和加工质量随加工参数变化的趋势；针对汽车模具型面的加工，开发了适用于复杂曲面特征的球头刀五面体数控加工方式的曲面分析工具，辅助数控编程员进行加工区域划分和刀具倾角优化，在避免由于五轴联动影响机床加工刚性问题的同时，实现近似的恒切削力加工；分析了高速切削加工知识流动过程，形成了汽车覆盖件模具高速切削加工的知识积累机制，建立了包括刀具－工件材料匹配、加工参数选用原则、高速切削加工经验和高速切削加工知识分类等知识库。采用基于实例推理方法，进行实例表示、实例检索、实例改写和实例保存等应用算法设计，借助数据库和知识库的支持，辅助编程人员制定数控编程工艺方案，形成具有知识积累功能和自学习机制的汽车模具高速切削数据库。  

项目已在汽车模具高速切削实践中应用，由于优化的高速加工工艺参数和编程经验的不断积累，并被每个编程员方便的借鉴，促进了编程质量和效率的稳步提高，从而提高了汽车模具尤其是覆盖件模具的高速切削的质量和效率，有效缩短了汽车覆盖件模具的制造周期。以本田项目轿车门内板拉延模为例，采用优化的高速切削工艺加工，工期缩短了一半，而质量可与日本、法国模具媲美。  

项目成果可在国内汽车模具行业推广应用。如果项目能将金属切削加工有限元模拟技术扩展应用到其它种类的材料，并将基于实例推理技术的切削数据库构造技术进一步柔性化，就可成为一个通用的金属材料高速切削数据库系统，从而具有向汽车制造、机械、航空等行业推广应用的前景。