隨著IT相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步压伸，相關(guān)零件及其加工模具日益小型化檐鹤。小型精密模具大多采用放電加工，加工時(shí)間長孝速、效率低赛虽，還必須解決電極及其制造工藝的技術(shù)問題。為了縮短交貨期橱殉、降低生產(chǎn)成本刺泌，加工方法正逐漸轉(zhuǎn)向采用小直徑球頭立銑刀對(duì)模腔進(jìn)行高速銑削。此外泰啼，減小切削深度男枝、提高切削速度以及最大限度地提高進(jìn)給速度的高效加工方法（高速銑削）也日益普及。在此背景下，使用壽命比涂層硬質(zhì)合金立銑刀更長的CBN立銑刀引起了人們的高度關(guān)注蔫仙。本文簡要介紹日本OSG公司為加工高硬鋼模具型腔而開發(fā)的CBN小直徑球頭立銑刀CBN-SXB料睛。

CBN-SXB立銑刀的特點(diǎn)

（1）采用適合高硬模具加工的CBN材質(zhì)

與硬質(zhì)合金相比，CBN的硬度更高摇邦、耐磨性更好恤煞，但韌性較差，容易產(chǎn)生崩刃施籍。因此居扒，根據(jù)不同的加工用途合理選擇適用刀具材料十分重要。加工高硬鋼模具型腔用的球頭立銑刀應(yīng)選用比常規(guī)CBN硬度更高丑慎、耐磨性更好的高韌性CBN材質(zhì)喜喂。

（2）采用螺旋形切削刃

從螺旋形切削刃對(duì)立銑刀切削性能及刀具壽命影響的試驗(yàn)結(jié)果來看（試驗(yàn)條件：工件材料：SKD61（HRC50）；加工機(jī)床：立式加工中心＋高速主軸竿裂；刀具：R1的CBN球頭立銑刀玉吁；轉(zhuǎn)速：40000r/min；進(jìn)給量：2400mm/min腻异；切深：aa=0.04mm进副，pf=0.05mm；冷卻方式：空冷）铣修，采用螺旋刃的CBN球頭立銑刀能正常銑削400m的長度遣抄，而直刃立銑刀銑削180m后即產(chǎn)生了較大崩刃，而無法繼續(xù)進(jìn)行銑削加工杭喊；從R0.3 的CBN球頭立銑刀的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果來看（試驗(yàn)條件：工件材料：SKD61（HRC53）庵臼；加工機(jī)床：立式加工中心；刀具：R0.3的CBN球頭立銑刀烤恃；轉(zhuǎn)速：40000r/min揽邀；進(jìn)給量：2400mm/min；切深：aa=0.01mm篱馅，pf=0.02mm春环；冷卻方式：油霧），螺旋刃立銑刀的壽命為直刃立銑刀的2倍以上展嘲，切削抗力的變化也較小沟密，由此證明了螺旋切削刃提高切削性能的顯著效果。

（3）采用負(fù)前角

為了提高加工高硬度材料用CBN刀具的切削刃強(qiáng)度曾探，可在刀尖上加工出負(fù)倒棱痹换，以加大切削角。為了獲得與這種負(fù)倒棱相同的效果都弹，CBN-SXB小直徑球頭立銑刀在設(shè)計(jì)前刀面時(shí)采用了負(fù)前角結(jié)構(gòu)娇豫。

（4）確定加工條件范圍

用R1×5的CBN-SXB小直徑球頭立銑刀（及硬質(zhì)合金立銑刀）加工SKD61（HRC50）時(shí)（轉(zhuǎn)速20000r/min匙姜；直線行切；空冷）冯痢，通過不斷增大每齒進(jìn)給量氮昧、切深和行切距離，來確定合適的加工條件范圍浦楣。銑削SKD61時(shí)袖肥，在每齒進(jìn)給量0.05mm、切深0.1mm振劳、行切距離 0.1mm的切削條件下椎组，正常加工到硬質(zhì)合金立銑刀精銑范圍。當(dāng)累計(jì)銑削長度達(dá)到232m時(shí)历恐，硬質(zhì)合金立銑刀因磨損過大而不得不終止試驗(yàn)寸癌；而CBN- SXB的磨損還十分微小，看不到刀尖定位尺寸有任何變化弱贼。

加工實(shí)例

（1）超高速銑削SKD61模具鋼（HRC50）

用R1×5的CBN-SXB兰捣、硬質(zhì)合金立銑刀以及具有平前刀面和負(fù)倒棱的CBN球頭立銑刀進(jìn)行了銑削SKD61（HRC50）的對(duì)比試驗(yàn)（加工方法：平面銑削；加工機(jī)床：立式加工中心卓胶；轉(zhuǎn)速：40000r/min俘巡；進(jìn)給量：2400mm/min；切深：aa=0.04mm欲访，pf=0.05mm；冷卻方式：空冷）峦筏。切削條件為球頭中心部分最苛刻的條件宏动。當(dāng)切削長度達(dá)到400m時(shí)，已開始出現(xiàn)明顯差別：CBN-SXB的后刀面磨損寬度僅為涂層硬質(zhì)合金立銑刀的大約一半蒂鹏，約為原有CBN球頭立銑刀的2/3斜孩；CBN-SXB從外圓到中心部分磨損均勻，而原有CBN球頭立銑刀的不同部位磨損不均且磨損較快艳禁；CBN-SXN的已加工面進(jìn)給切痕均勻臀胞，表面粗糙度值小，仍可繼續(xù)切削叮廉，可期望獲得較長的使用壽命蛋济。

（2）超高速銑削SKH51模具鋼（HRC65）

用R1×5的CBN-SXB與其他公司CBN立銑刀進(jìn)行了銑削SKH51模具鋼（HRC65）的對(duì)比試驗(yàn)（切削速度：250m/min（40000r/min）；進(jìn)給速度：6000mm/min（0.075mm/t）炮叶；切深：aa=0.05mm碗旅，pf=0.02mm）。還進(jìn)行了加工簡易模具時(shí)立銑刀加工面狀態(tài)的對(duì)比試驗(yàn)（切削速度：250m/min（40000r /min）镜悉；進(jìn)給速度：6000mm/min（0.075mm/t）祟辟；切深：aa=0.03mm医瘫，pf=0.05mm）。在以Z向切深0.05mm（對(duì) CBN立銑刀而言）超高速銑削SKH51模具鋼時(shí)旧困，與其他公司產(chǎn)品的差異顯而易見：銑削長度達(dá)到約320m后醇份，CBN-SXB的磨損量僅為其他公司CBN 刀具的1/3。從加工初期起吼具，硬質(zhì)合金立銑刀加工面的擠裂現(xiàn)象清晰可見僚纷；而CBN-SXB的加工面平整光潔，表面粗糙度值達(dá)到Ra1－2μm馍悟。由此可見畔濒，CBN-SXB的優(yōu)勢(shì)不僅表現(xiàn)在刀具壽命長，而且可以大幅度縮短后序加工時(shí)間锣咒。

（3）穩(wěn)定加工SKD61模具鋼（HRC53）

用3把R0.5×2.5的CBN-SXB以0.02mm切深銑削加工SKD61模具鋼獲得的刀具磨損結(jié)果（切削條件：切削速度：140m/min（45000r/min）恬皆；進(jìn)給速度：2000mm/min（0.022mm/t）；切深：aa=0.01mm仆洞，pf=0.02mm）可知众附，在切削長度達(dá)到250m時(shí)，3把刀具的磨損曲線幾乎重合甘直，這就表明刮跟，采用螺旋切削刃的CBN-SXB 能夠獲得分散性極小、穩(wěn)定的刀具使用壽命呐蹂。

CBN-SXB小直徑超級(jí)球頭立銑刀在淬硬模具鋼的高速精加工中唬垦，其使用壽命可達(dá)涂層硬質(zhì)合金球頭立銑刀的10倍以上》ブ郑可以期望些吨，此類刀具能勝任長時(shí)間連續(xù)的高精度模具銑削加工。為了充分發(fā)揮此類刀具的切削性能啡罗，還應(yīng)注意機(jī)床溫度變化和加工路徑對(duì)主軸伸縮的影響林葬。今后，需要在進(jìn)一步確認(rèn)小直徑 CBN立銑刀在各種條件下加工高硬度模具的優(yōu)越性的同時(shí)骤视，攻克實(shí)際使用中的各種難題鞍爱，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

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