H13（4Cr5Mo Si V1）是一种热作模具钢,常用来压铸镁铝合金。H13钢经过淬火处理来提高其硬度,增大了其最后精加工的切削难度。H13钢的精加工常使用磨削,由于磨削时存在法向力较大、磨削温度较高等问题,磨削后的工件表面会出现烧伤、微裂纹、残余拉应力等现象。因此,为保证磨削后的表面质量,往往需要减小磨削用量,降低了加工效率。高速切削是一种先进的加工工艺,采用高速切削进行精加工,不但能提高加工效率,还能获得较高的工件表面质量。尤其是在使用?≤5mm的小直径立铣刀加工复杂模具型腔时,高速切削表面质量好,切削效率高。本课题研究了淬硬H13钢在高速铣削精加工过程中,刀具的选择及工艺参数对表面粗糙度大小、表面形貌和残余应力分布的影响规律等,从而选取最佳的工艺参数组合,探讨以铣代磨的可行性,为H13钢的高速铣削选择合适的刀具、设置合理的工艺参数提供理论和试验依据,以获得良好的工件表面质量,提高模具的加工效率及使用寿命。1、论文为了研究适用于高速铣削H13钢时的刀具,比较了四种刀具（即金属陶瓷刀、涂层分别为Ti N/Ti Al N/Al Ti N的硬质合金立铣刀）的磨损性能,试验研究工件表面粗糙度随金属去除量的变化。论文对三种涂层立铣刀的磨损机理进行分析,结果表明:Al Ti N涂层立铣刀具有较好的耐磨性。2、文中首先采用单因素试验,使用Al Ti N涂层立铣刀进行H13钢的高速铣削试验。由于工件的表面质量与切削力、切削温度息息相关,论文研究了铣削速度Vc、每齿进给量fz、轴向切深ap对切削力和切削温度的影响规律,同时分析了工艺参数对工件表面粗糙度及表面形貌的影响。结果表明:如要获得理想的表面粗糙度,需采用较大的铣削速度、适中的进给量及较小的铣削深度。3、设计了L₉（3³）正交试验,采用Canada Proto-LXRD对高速铣削后工件表面残余应力及亚表层残余应力进行测试,提取了残余应力的特征值。通过极差和方差分析,研究Vc、fz、ap对残余应力特征值的影响规律及显著性,提出了残余应力的控制方法。结果表明:如需获得较大的表面残余压应力、亚表面残余压应力和残余应力影响层深度,经综合考虑最佳工艺参数组合为Vc=180m/min、fz=0.04mm/z、ap=0.05mm。4、基于最佳工艺参数组合,进行了高速铣削试验和传统磨削淬硬H13钢的试验,比较了两种切削加工方式的切削力、切削温度、材料去除率,以及加工后的工件表面粗糙度、残余应力特征值、表面形貌及横截面的微观组织。结果表明:模具钢在表面粗糙度满足0.8?m的工况条件下,淬硬H13钢在精加工阶段采用高速铣削代替磨削的方案是可行的,不仅能提高材料去除率,还能获得了良好的表面质量。