加工模具鋼大部分是在熱處理前進行切削加工侮攀，主要是平面銑削及型腔倦沧、凸模、溝槽等的立銑加工墩弯，切削加工后再進行淬火吩跋、回火等熱處理，此時硬度可高達HRC50～60左右渔工，甚至更高锌钮。高硬度可保證模具耐磨，使用壽命長引矩，但熱處理后零件易變形梁丘，材料變硬，加工性極差旺韭，只能用磨削到趴，甚至用手工研磨等方法進行，以達到最終精度要求。但這樣的加工效率低阁雷，加工不便戒腔，生產(chǎn)周期長，交貨遲啰痒，成本也大為提高臂沽，客戶不滿意。當(dāng)前事實上已形成這樣一個局面锥拖，哪一家公司能高效加工模具橡戈，交貨期短，相應(yīng)成本低昌漏，就能擴大市場掷雪，擴大銷售，在競爭中贏得勝利布筷。 

　　為了滿足以上要求肌坑，人們改變了思路，是否熱處理淬硬后也能用刀具切削缅糟，特別是各類型腔挺智、型面等的加工也能用立銑刀來加工，且不但用于半精加工窗宦，甚至精加工赦颇，實現(xiàn)部分或完全以銑代磨。用刀具切削在單位時間對零件切除體積遠遠大于砂輪磨削的切除體積量赴涵，即其效率遠遠高于磨削媒怯，且在設(shè)備投資、占地面積髓窜、環(huán)境保護扇苞、降低總成本等多方面帶來諸多經(jīng)濟與社會效益。下面分別敘述整體立銑刀為適應(yīng)上述要求而做的改進寄纵。 

　　為切削淬硬鋼鳖敷，在刀具材料上進行的開發(fā)與創(chuàng)新        

　　◆ CBN（立方氮化硼）材料開始用于立銑刀 

　　近年來，說起以車代磨擂啥、以銑代磨加工淬硬鋼哄陶，通常首先想到運用CBN（立方氮化硼）刀具材料，CBN其微粒硬度達HV8000～9000俺乓，其燒結(jié)體硬度PCBN硬度可達HV3000～5000勋匙，耐熱性達1400～1500℃。PCBN在800℃時硬度還高于陶瓷與硬質(zhì)合金的常溫硬度檀丝，故可以硬質(zhì)合金3～5倍的切削速度進行切削韭赡，且其化學(xué)穩(wěn)定性好挟晒，在1200～1300℃高溫下，也不與鐵系材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)割懊，與碳也是在2000℃下才發(fā)生反應(yīng)寸快。其對各種材料的粘結(jié)、高溫時的擴散作用也比硬質(zhì)合金小得多烙赴，因此特別適合于加工鋼鐵材料汞阔。其導(dǎo)熱性為硬質(zhì)合金的20倍，僅次于金鋼石斑柬，并且它的導(dǎo)熱性隨著溫度的提高而增強企舌。它與不同材料的摩擦系數(shù)僅為0.1～0.3。且隨著切削速度的提高筝野，摩擦系數(shù)下降晌姚，而硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4～0.6。 

　　三菱較早開發(fā)了CBN材料的立銑刀歇竟，其CBN—2XLB挥唠，型R1x5球頭立銑刀（即球頭半徑為1mm，頸長為5mm）銑削60HRc的SKDII模具鋼可以20000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速焕议，1700mm/min的進給量宝磨，0.05mm的切深（背吃刀量），切削了800米盅安，后刀面僅磨損0.03mm懊烤。若切深提高到0.1mm，也就是在較高負荷下宽堆，切削了400米，后刀面磨損高度僅0.022mm茸习。由于其球頭精度高R公差為±5祄畜隶，外徑公差0～10祄，加工精度很高号胚，為保持同樣的高精度籽慢，1根CBN高精度球頭立銑刀所能加工的表面，若換用相同高精度的硬質(zhì)合金球頭立銑刀需用7～8根崎亚。        

　　在切削淬硬模具鋼時湘胚，若選擇CBN材料，雖價格貴涉炒，但因切削速度高可縮短加工時間虑佳，延長刀具壽命，提高產(chǎn)品質(zhì)量殃玻，因此可能具有更好的經(jīng)濟性檬鞠。 

　　當(dāng)然如果脫離實際加工條件伊肿，一味選用新型材料也可能增加加工成本（CBN刀具刀片價格約是硬質(zhì)合金的6-10倍）。另外煞仑，使用新材料切削條件選用不當(dāng)時炒耀，也會影響加工質(zhì)量與刀具壽命。故應(yīng)對整個加工任務(wù)進行評估然瞳，綜合權(quán)衡生產(chǎn)批量名密、加工時間、機床和刀具性能后拍埠，在保證加工質(zhì)量前提下失驶，在較低的切削速度等條件下，有可能選用價格較低的涂層硬質(zhì)合金刀具械拍，也可以實現(xiàn)較好的加工效果下面介紹突勇。涂層技術(shù)與硬質(zhì)合金材料的新發(fā)展。        

　　◆ 涂層技術(shù)的發(fā)展進步為淬硬鋼加工帶來的成果        

　　據(jù)使用要求的不同坷虑，淬硬鋼的硬度通臣撞觯可達到HRc45～68。為順利切削工件迄损，一般切削刀具的硬度需要達到被切削工件的3～5倍以上為宜定躏。涂層硬度常用維氏硬度（Hv）測定，以三菱產(chǎn)品為例芹敌，其TiN涂層立銑刀為Hv1900痊远，Mstar系立銑刀采用（Al，Ti）N涂層為Hv2800氏捞，VC型立銑刀即采用(Al碧聪，Ti，Si) N涂層的則為Hv3200翅剔，最近開發(fā)的Impact Miracle納米級（Al伐页，Ti）N涂層VF型立銑刀，其硬度進一步提高迟凫，Hv達到3700养砾，可以說接近了PCBN的硬度值。其氧化開始溫度與涂層結(jié)合力也進一步提高夏岩，摩擦系數(shù)則不斷下降质教。三菱各類涂層性能表見下表。以HRc值單純與Hv值相比的話矩粒，HRc68大約相當(dāng)Hv940瓦陡，雖各硬度值提高與對比并非線性關(guān)系，但可看出Mstar的（Al歧蛾，Ti）N涂層已可切削淬硬鋼盐传，但硬度更高趾双，氧化開始溫度更高的Impact Miracle涂層即VF系列立銑刀可獲得更佳的效果。        

　　Impact Miracle涂層VF系列立銑刀的切削實例有：        

　　1） 以VF-2SB R1球頭立銑刀加工高速鋼SKH51（M2）制模具漆粉，模具硬度HRc65甜殖，切削用量為轉(zhuǎn)速20000轉(zhuǎn)/min進給速度6000mm/min，每刃齒進給量為0.15mm/齒径簿，背吃刀量0.07mm側(cè)吃刀量0.2mm罢屈，風(fēng)冷，切削長度達30m后篇亭，仍未損傷缠捌。        

　　2） 以VF-MD φ6直角頭立銑刀加工模具鋼SKDII（HRc60），切削用量為轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/min译蒂，進給速度2160mm/min（0.045mm/齒）風(fēng)冷曼月，切削長度達100m未損。        

　　3） 以VF-2SB R3球頭立銑刀加工熱加工用壓鑄模（材料為DH315柔昼、硬度HRc52）哑芹，切削用量為轉(zhuǎn)速16000轉(zhuǎn)/min，進給速度1600mm/min捕透，0.05mm/齒聪姿，背吃刀量（切深）2mm，側(cè)吃刀量0.2mm乙嘀，順銑末购，風(fēng)冷。該材料韌性很高美丝，切削120多米后才損傷壕俱。

　　4） VF-2SB R1球頭立銑刀切削HRc68以上的粉末高速鋼模具，切削用量為轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/min替塑，進給速度1260mm/min虫棕，每刃齒進給量為0.08mm/齒，背吃刀量0.2mm梦啊，側(cè)吃刀時0.07mm，風(fēng)冷厌留，順銑炼岖，可切削長達50米以上，比一般立銑刀壽命高數(shù)倍囊像。        

　　5） 用VF-2SB R10球頭立銑刀加工模具鋼SKDII（HRc60）轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/min楔侣，進給速度240mm/min，每刃齒進給量為0.1mm/齒禾门，而背吃刀量可高達8mm株惶，側(cè)吃刀量0.5mm蝴韭，順銑，風(fēng)冷熙侍。在此大切深條件下榄鉴，仍可切削30米，為老產(chǎn)品的3倍蛉抓。 

　　6） 用長頸VF-2XLB R1x20球頭立銑刀加工深部型槽庆尘，模具材料為SKDII (HRc60)，切削用量為：轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/min巷送，進給速度1000mm/min驶忌，每刃齒進給量為0.05mm/齒，風(fēng)冷笑跛，順銑付魔。往復(fù)切削可切削20米長，比其它類似產(chǎn)品壽命高一倍飞蹂。 

　　7） 用VF-MD直角頭立銑刀同時加工淬硬到HRc60的鋼側(cè)面與底面几苍，切削穩(wěn)定，可獲良好表面質(zhì)量晤柄，切屑形態(tài)擦剑、色澤正常良好，切削速度為151m/min擒摸，每齒進給0.1mm/齒婉涌，其底刃的耐缺損性，外周刃的耐磨性均好兴氧。 

　　8） 用圓弧頭立銑刀VF-MDRB以切削速度50m/min夏坝，每刃齒進給量為0.05mm/齒，切深0.5mm厦冤，切寬8mm花脐，加工SKDII（60HRc）順銑，風(fēng)冷奔豫，可加工8米后戚吕，幾乎無損。         

　　◆ 立銑刀基體硬質(zhì)合金超細微涟澜啵化        

　　立銑刀刀齒在加工時员漩，反復(fù)承受沖擊載荷，因此必需具有足夠的韌性晤泌，切削淬硬材料時逝淹，切削力大，更應(yīng)提高韌性桶唐。一般如下表栅葡，涂層硬度愈來愈高茉兰，涂層保證了切削淬硬鋼的耐磨性，可切削性欣簇、韌性則更多的是靠基體材料來保證规脸。涂層硬質(zhì)合金立銑刀的基體材料主要是韌性高、抗振性好的K類硬質(zhì)合金醉蚁，K類硬質(zhì)合金主要成分是WC（碳化鎢）也就是要使WC結(jié)晶顆粒細化燃辖，下表中所列各類涂層其表面涂層愈硬，應(yīng)愈使其基體晶粒細化网棍，加工淬硬鋼的性能也越高黔龟。

　　為適應(yīng)淬硬鋼加工、立銑刀結(jié)構(gòu)的改進       

　　1) 球頭立銑刀結(jié)構(gòu)的改進滥玷，使二主刀刃在頂刃中心構(gòu)成一點氏身，以免生成橫刃，以降低切削力信撞，改善中心部切削爱亡，消除啃擠，利于形成并排除切屑癣垛，球刃與外周刃間應(yīng)圓滑過渡不產(chǎn)生接痕泊铸。       

　　2) 直角頭立銑刀與圓孤頭立銑刀在底刃上的改進：使底刃位置錯開，制造方便瞻坊，以改善底刃中心部切削條件者侄；并改善槽形以利排屑；刃部倒圓可提高刃口耐破損性兼峻，以適應(yīng)切削高硬度材料亮哑。       

　　3) 為提高壽命，增強剛性神深，特別設(shè)計了VF-2SSB型短刃立銑刀核狰，全長亦較短，是適熱套式夾緊刀柄的立銑刀仅谍。

　　4) 為了實現(xiàn)“以銑代磨”潦擅，達到磨削的高精度，必須提高立銑刀自身的精度兼犯。三菱的高精度球頭立銑刀忍捡，球頭半徑R精度達±0.002mm，直徑精度0～0.01mm免都。圓弧頭立銑刀轉(zhuǎn)角部分圓弧R精度達0～±0.01mm。若在直徑公差范圍內(nèi)對整批立銑刀產(chǎn)品按尺寸公差分段劃分若干組帆竹，則分組尺寸公差必然縮小绕娘，可使各組立銑刀加工精度提高脓规，以這樣高精度的立銑刀，精加工模具側(cè)面可達到±0.005mm的高精度险领，從而實現(xiàn)用立銑刀高效高精度加工模具侨舆，完全免除了磨削加工。

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