模具加工的最新需求及高效切削刀具

彭巍

摘 要：最近幾年，用切削設備的使用者數(shù)量不斷的增加。在過去的時候，群眾覺得其是消耗用品，因此希望經(jīng)由降低其使用數(shù)來減少它的資金。然而在最近的時間中，思想意識出現(xiàn)了非常大的變化，覺得要經(jīng)由體現(xiàn)其功效特征來減少費用。文章重點的分析了與之相關的內(nèi)容。

關鍵詞：模具加工；最新需求；高效切削刀具

1 整體硬質(zhì)合金立銑刀“Epoch深加工圓角立銑刀”

1.1 關于切削特征

最近一段時間中，人們使用切削處理來代替之前的放電制作活動，此類需求開始朝著零件中上細且深的位置。當用立銑刀制作的時候，適用的主流刀具是小直徑球頭立銑刀。不過，用那些尺寸不是很大的設備來制作的時候，會面對如下的一些不利現(xiàn)象。第一，切削的阻力會明顯的變高。第二，中心位置的處理速率無法顯著的提升。第三，在理論上，其有著一些殘留區(qū)域。

為了合理的應對上述的不利現(xiàn)象，日立工具開發(fā)了小直徑長頸系列Epoch深切削圓角立銑刀。當用這種設備來設置的時候，假如設備的切削處的前方阻力比較的高的話，就容易出現(xiàn)振動，此時就不能夠在合理的切削氛圍中處理，進而干擾到制作的效果。站在探索其阻力的層次上來分析球頭立銑刀與R角立銑刀，我們得知，第二個的接觸規(guī)模不是很大，而且它的阻力也不高。

除此之外，當?shù)雀呔€一樣的時候，第一種設備有著一定的殘留區(qū)域，特別是速率不高的上方區(qū)域非常的易被損壞。但是使用后一種設備的話，就會出現(xiàn)合理的切削區(qū)域，所以有著非常高的穩(wěn)定性特征。

現(xiàn)在開發(fā)的Epoch深切削圓角立銑刀能夠防止深切削時產(chǎn)生的顫振。為了合理的提升制作的功效，所以用了倒錐形的方法。此類設計能夠應對制作時期，因為刀具不直順而導致的其外在和被切削的區(qū)域存在連接的現(xiàn)象，進而確保制作活動穩(wěn)定。除此之外，對于其涂層區(qū)域，使用那種具有優(yōu)秀的硬度特征，同時非常抗摩擦的，能夠合乎當前裝置的制作工作。

接下來以具體的案例來分析設備的特征。

1.2 制作案例

1.2.1 溝槽高效加工實例

要想對其開展合理的制作活動，需要在一定程度上加大XY方向的步距，不過要是使用球頭形式的來制作的話，就不能夠提升處理的速率。

通過分析制作溝槽的實際特點我們能夠發(fā)現(xiàn)，假如將設定的步距變寬的話，那么中心區(qū)域的破損性就會顯著的增加。假如將該距離縮小的話，把切削的性能降低，雖然沒有看到中心區(qū)受到干擾，不過其前方區(qū)域的磨損卻顯著地增加了。通過運行Epoch設備的結局我們發(fā)現(xiàn)，其不僅僅切削非常的合理，同時磨損也不高，尤其適合用到那些硬度較高的環(huán)境之中。

在這個處理過程中，和球頭的形式比對來看，全新的設備需要的制作時間大大的降低了，而且它的制作資金也減少了很多。

1.2.2 當硬度較高時的切削活動

從用長頸型立銑刀加工SKD11冷作模具鋼的結果可以看出，對于球頭的設備來講，它的外在的切削刃被影響嚴重。但是新型的設備沒有受到影響。此時我們得知，因為球頭的設備的切削刃的觸碰面積非常廣，所有它的阻力就相應的要大，速率快的外刃會受到影響。這個內(nèi)容和上述的第一個內(nèi)容是一樣的，此時圓角的設備的優(yōu)點比較多。

通過上文在一樣的制作背景下的的日立單位的圓角設備和別的單位的同類設備的比對來看，別的單位制作的這種設備因為未用倒錐模式，對于那些硬度比較大的物質(zhì)來講，它的制作成就并不是非常的優(yōu)秀。日立工具的新一代深切削圓角立銑刀因為采用了背斜式形狀的獨特設計，外周切削刃為點接觸式切削，就算是用直切模式來制作的話，它的阻力也不是很大，同時其穩(wěn)定性比較好。

通過分析Epoch深切削圓角立銑刀的加工實例可知，它的性能非常好，特別是對于硬度較大的物質(zhì)來講其意義更是顯著?？偟膩碇v，合理的體現(xiàn)該設備的意義，可對經(jīng)過熱處理淬火的材料直接進行溝槽加工，由于制作時間變短了，能夠減少制作資金。通過測試，我們發(fā)現(xiàn)，使用這種設備的制作效率能夠顯著的提升，同時它的制作資金也能夠減少很多。

2 用于大進給粗加工的可轉位圓角立銑刀

2.1 多刃型大進給圓角立銑刀

對于模具領域來講，其通常使用那些切深不是很大的，進給較高的制作形式，不過當前的市場背景中，其應該顯著的提升制作的功效。對于此種現(xiàn)象，日立公司研究了全新的設備，多切削刃的設備以及在大進給條件下也能承受高切削速度的涂層。

多刃型大進給圓角刀具的設計理念是在有限的刀具外徑內(nèi)，結合過去的刃數(shù)設計措施，把其面積變小，不過不會干擾到刃口的特點。將大進給圓角立銑刀的刀片主切削刃半徑設定為R8。與半徑同為R8的圓刀片相比，其有著一樣的刃口特征，不過又縮減了刀片的規(guī)模，進而就具有了多刃的特征。以前外徑為φ32的刀片都是2個刀刃，而多刃型大進給圓角立銑刀的刀刃數(shù)多達5個，比以往的產(chǎn)品提高了2.5倍。

2.2 大進給刀具的特點

以前用于粗加工的可轉位刀具普遍配用圓刀片，從外在上看，可以獲取非常多的切深量，能在一次中處理非常多的物質(zhì)，不過因為它的切削刃與被加工材料的接觸長度大于直線刃刀片的接觸長度，所以阻力變高了，無法進行大進給的活動。

2.3 小切深、大進給加工的優(yōu)點

采用圓刀片通過加大切深來提高加工效率時，加工后工件上會留下明顯的切削殘留部分，這將增加后續(xù)精加工刀具的加工負荷。雖然粗加工效率很高，但會降低后續(xù)工序的加工效率。與此相比，采用小切深、大進給加工時，粗加工的切削殘留部分減少，更接近最終精加工的形狀，從而可減輕后續(xù)工序精加工刀具的負荷，使粗加工和精加工的效率同時得到提高，穩(wěn)定可靠地實現(xiàn)高效加工。

3 超潤滑JX涂層

3.1 低摩擦系數(shù)、高硬度、高韌性的JX涂層

JX涂層在鈦、鋁系化合物中添加了自潤滑材料，能利用切削熱在涂層表面形成薄氧化層。該氧化層可提高潤滑性能，控制切削溫度上升，同時降低切削刃與被加工工件之間的親和性，抑制切削刃的粘結。JX涂層的硬度與硬度最高的TiSiN系涂層相當，高硬度可防止高速高效加工環(huán)境下的切削刃磨損，大幅延長刀具的使用壽命。陶瓷系硬質(zhì)涂層難以有效防止銑削加工特有的斷續(xù)切削造成的熱裂紋，但JX涂層由于韌性大幅提高，因此具有很高的抗崩刃性。

3.2 多刀刃、大進給圓角立銑刀的高速切削實例

使用多刃型大進給圓角立銑刀和JX涂層刀片在最新型的數(shù)控加工中心機床上進行高效加工的實例：多刃型大進給圓角立銑刀的刀刃外徑為φ32mm，有5個切削刃；刀片牌號為JX1045；被加工材料為40CrMnMo7。在切削速度Vc=300mm/min、主軸轉速n=3000/min、切削進給速度Vf=50m/min、每齒進給量fz=3.3mm/齒、切深ɑp×ɑe=0.3×25mm的切削條件下，可輕快完成切削。加工所用的高速數(shù)控加工中心在國內(nèi)外尚未普遍使用，與目前普遍使用的切削進給速度10～20m/min的高速數(shù)控加工中心相比，加工效率可提高2.5～5倍。而新一代多刃型大進給圓角立銑刀可使現(xiàn)有高速數(shù)控機床的功能發(fā)揮到極致。

4 結束語

以上介紹了應用最新技術研制的Epoch深切削圓角立銑刀、大進給圓角立銑刀和JX涂層的開發(fā)目的與效果。全新的設備都可以提升模具的制作效果，同時還減少了它的制作費用。