對淬硬鋼進行高速銑削是一種先進加工技術，屬于有效的硬銑技術之一。長期以來洞豁，人們一直采用銑削一磨削或者銑削—電火花加工(EDM)的方法實現(xiàn)對模具的加工。雖然電火花加工具有與工件硬度無關的工藝特點荒给，但較低的材料去除率使它的應用范圍受到限制掐抢。隨著現(xiàn)代加工技術的發(fā)展及超硬刀具材料的出現(xiàn)，以銑代磨、以銑削代替EDM進行高效經(jīng)濟的模具加工已成為可能统扔，并在生產中取得了顯著的經(jīng)濟效益琅芍。

　　采用硬銑技術加工模具，不但使加工周期大為縮短馁筷，而且加工質量得到了可靠保證甸垄。在主軸高速旋轉下進行硬銑削可獲得無銑痕的表面，其表面粗糙度可達Ra0.6μm芥吧。

　　硬銑削的加工特點

　　硬銑削與電火花加工相比有以下特點：

　　高效率 硬銑加工節(jié)省了EDM電極設計制造所占用的大量時間且具有較高的材料去除率疤嘴，加工質量顯著提高，大大縮短或消除了工具鉗工的配研修磨時間漾衅，使模具加工效率大為提高住卿。

　　高質量 硬銑削加工模具時，直接將淬硬工具鋼一次安裝加工成形楞便，有效地避免了零件多次安裝造成的裝夾誤差矫迹，提高了零件的幾何位置精度。采用高速銑削可獲得無銑痕的加工表面呈野，使零件表面質量大大提高低矮。

　　冷卻潤滑要求低 通常硬銑削可采用干銑或使用少量冷卻潤滑液，無需EDM專用工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)被冒，同時冷卻潤滑液的處理過程也比EDM方便得多军掂。
投資少 硬銑加工既可以在專用的CNC機床或加工中心上進行，也可以在用高速主軸進行改裝的普通機床上進行昨悼。后者不僅具有普通機床的加工能力蝗锥，而且還可進行硬銑削，減少了設備投資幔戏，增加了機床柔性玛追。目前，國外一些廠商已相繼開發(fā)出一些專用的高速主軸闲延，如IBAG Zurich公司開發(fā)的0.125～60kW的大錐度夾緊主軸痊剖，其轉速可達12×103～80×103r/min，并配有冷卻液供應系統(tǒng)垒玲。

　　硬銑刀具與切削用量選擇

　　硬銑刀具材料的選擇

　　目前陆馁，用于硬銑削的刀具材料主要有聚晶立方氮化硼(CBN)、陶瓷参七、新型硬質合金和涂層硬質合金等励砸。

　　CBN刀具材料 CBN的晶體結構為面心立方，具有很高的硬度村次、極強的耐磨性和良好的導熱性招蓝，且與鐵族元素之間有很大的惰性件策，在1300℃也不會發(fā)生顯著的化學作用。同時翅拜，對酸堿亦有良好的穩(wěn)定性巩樟。研究表明，用CBN復合片刀具切削硬度HRC35～67的淬火鋼尤為成功瘫啦。因此艰捶，CBN刀具在硬銑加工中具有特殊的地位。

　　陶瓷 陶瓷材料具有良好的耐磨性和熱化學穩(wěn)定性澳踱，其硬度伤主、韌性低于CBN，可用于加工硬度HRC<50的零件癣彩。

　　新型硬質合金和涂層硬質合金 這兩種材料成本較低玫氢，適合切削硬度在HRC40～50之間的工件。

　　各種工具材料的高溫硬度比較壮锻。

　　在進給量為0.15mm/r琐旁，切削深度0.5mm以下時涮阔，按照切削加工條件推薦銑削淬硬鋼的刀具材料猜绣。

　　近年來，工具制造廠商陸續(xù)推出了最新產品敬特。如日本黛杰JBN銑刀高速(切削速度v≥100m/min)切削HRC60以上的高硬度材料時掰邢，其刀具耐用度達60min以上，并形成系列產品伟阔。瑞典Seco銑刀也形成完整系列辣之，以滿足各種銑削加工要求。

　　銑刀直徑選擇

　　試驗研究表明皱炉，有效加工淬硬鋼需要用小直徑銑刀怀估。無論用球頭銑刀還是圓柱銑刀加工三維曲面，刀具直徑越小合搅，其縱向干涉越小多搀。因此，選擇刀具直徑時画了，對于具有外凸形縱向輪廓曲面的工件虾驰，應根據(jù)其工件結構、銑刀強度嫌或、剛度及加工效率綜合考慮伊了；對于內凹形縱向輪廓面的工件，銑刀最大半徑應小于或等于縱向內凹輪廓處的最小曲率半徑喝灌。

　　切削用量選擇

　　工件材料的切削加工性栅刚、刀具材料都對切削用量選擇產生直接影響。工件材料越硬、強度越高慈哗，切削速度應越低讳帆。硬銑削的切削速度范圍90～200m/min為宜。根據(jù)工件硬度和刀具材料推薦的切削速度值如圖2所示印脓。切削深度一般取0.1～0.4mm置狠，進給量取0.1～0.2mm/r為宜，使用JBN300加工不同材質的淬硬鋼時崇磁，在冷卻潤滑連續(xù)切削條件下黄鳍，其推薦切削用量見表1。

　　表1 JBN300加工淬硬鋼的切削用量

　　被加工材料        切削速度v      進給量f       切削深度d 

　　及硬度              m/min         mm/r           mm

　　結構鋼滲碳淬火

　　HRC55～65         100～120       0.05～0.30     0.1～0.5

　　結構鋼滲碳淬火

　　HRC45～55         150～200       0.05～0.30     0.1～0.5

　　工具鋼淬火

　　HRC55～65         100～120       0.05～0.20     0.1～0.5

　　精銑時平匈，為了獲得更高的精度和表面質量框沟，可選用較高的切削速度和較小的進給量。

　　硬銑削對機床的要求

　　高轉速 由于采用小直徑銑刀和高切速增炭，機床必須具有高速主軸忍燥。

　　高剛性 為了獲得良好的加工質量，機床必須具有足夠高的剛度隙姿，以防止切削時刀具顫振對加工質量的不利影響梅垄。

　　良好的刀具夾緊裝置 用以保證刀具與主軸的最優(yōu)同軸度。

　　比臥式加工中心更為經(jīng)濟的立式加工中心的普及應用输玷，為復雜型面的硬銑加工提供了機床保證队丝。

　　硬銑削在模具加工中的應用

　　硬銑削作為高效加工模具的新方法，在模具制造中得到了廣泛應用欲鹏。例如机久，國外某公司制作連桿鍛模，用電火花加工型腔需12～15h赔嚎，電極制作2h犯绪。改用硬銑削后，采用Torus立銑刀對硬度HRC60的淬硬工具鋼進行加工珠技，其相關工藝參數(shù)如表2所示骑失。整個鍛模加工只需3h20min，工效提高4～5倍焦赋，加工表面粗糙度達Ra0.5～0.6μm绊削，質量完全符合要求。

　　表2 連桿鍛模高速銑削工藝參數(shù)

　　工序    切削速度v    進給量f   切削深度d          銑刀

　　m/min        mm/r       mm        直徑  刃口圓弧半徑

　　 mm       mm

　　粗銑 Ⅰ   160        0.177       0.3        6        0.8

　÷郴恰Ⅱ   151        0.150       0.3        4        0.5

　≈泼蕖Ⅲ   151        0.125       0.3        4        0.5

　　精銑 Ⅰ   151        0.10        0.2        3        -

　　Ⅱ   151        0.05        0.075      3        -

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