日本住友電工公司開發(fā)了一種用于加工高硬度(≥60HRC)模具的GS涂層硬質(zhì)合金球頭立銑刀,其特點(diǎn)為:采用硬度與韌性兼優(yōu)的超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金作為銑刀基體京多；采用新涂層技術(shù)在基體表面涂覆耐熱性與潤(rùn)滑性兼優(yōu)的涂層材料此改；采用高精技術(shù)加工球頭切削刃茫虽。

眾所周知,切削刀具的硬度應(yīng)為被加工工件硬度的3倍以上。但當(dāng)?shù)毒哂捕忍岣邥r(shí),其韌性自然就會(huì)下降,導(dǎo)致刀具容易發(fā)生崩刃,尤其是高硬度材料的立銑加工屬于斷續(xù)切削,沖擊性較大,更易發(fā)生崩刃赡译。為了優(yōu)化GS球頭立銑刀的切削性能,必須使硬質(zhì)合金基體的硬度與韌性在高水平下達(dá)到平衡兼優(yōu)仲吏。住友電工公司通過減少Co粘結(jié)相的含量來提高硬質(zhì)合金基體硬度,通過使硬質(zhì)合金主要成分碳化鎢的粒度微細(xì)化來提高硬質(zhì)合金基體韌性。通過二者的匹配優(yōu)化研究,開發(fā)出了硬度與韌性兼優(yōu)的超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體蝌焚。

對(duì)于刀具涂層材料,為滿足高硬度材料立銑加工的需要,不僅應(yīng)具有優(yōu)良的耐熱性,還應(yīng)具有高水平的潤(rùn)滑性能,以降低切削抗力,提高抗粘結(jié)磨損性能和加工表面質(zhì)量裹唆。當(dāng)涂層摩擦系數(shù)小于0.3時(shí),即可具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能。使用廣泛的TiAlN涂層的摩擦系數(shù)約為0.5只洒；近年來深受關(guān)注的TiSiN涂層的摩擦系數(shù)約為0.6许帐；TiCN涂層的摩擦系數(shù)為0.3,但其耐熱性能太低,不能用于加工高硬度模具鋼。GS球頭立銑刀使用的涂層摩擦系數(shù)很小,僅為0.2,耐熱性能與TiSiN涂層相當(dāng),其硬度為Hv5100,比TiAlN涂層(Hv3500)還高出30%以上毕谴。因此,GS球頭立銑刀能顯著降低摩擦阻力,抑制切削抗力及切削熱的升高,在延長(zhǎng)刀具壽命的同時(shí),抑制了切屑粘刀現(xiàn)象的發(fā)生,提高了加工表面質(zhì)量和切削效率成畦。

在刀具的設(shè)計(jì)與加工方面,球頭半徑R的加工公差為+3～-7μm。在高精度加工球頭R時(shí),防止過度磨削,并一次性連續(xù)霉尊、圓滑地完成R和直線加工,獲得了優(yōu)質(zhì)的立銑刀球頭成型表面堆浴。

上述特點(diǎn)使GS涂層硬質(zhì)合金球頭立銑刀兼具良好的耐磨性、剛性督赡、韌性哭逻、耐熱性、潤(rùn)滑性和高精度,非常適用模具型腔的粗磷可、精立銑加工,在加工自硬鋼等硬度稍低的模具材料時(shí)也能發(fā)揮出更高效能躬筐。

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