日本开发高速高效加工模具用环保刀具

来源:中华工控 　添加人:admin　发布日期:2009-9-21

　

日本ダィジュツト工业公司生产一种高速高效铣削模具用HRM型机夹圆弧刃立铣刀，简介如下。

　　（1）机夹圆弧刃立铣刀的优势

　　与球头立铣刀相比，圆弧刃立铣刀的几何形状在加工表面粗糙度上具有优势。
在刀尖高度与球头立铣刀相同的情况下，由于周期进给可增加几倍，因此可缩短加工长度，大幅节省加工时间。此外，如果底R相同，在刀具不发生干涉的前提下，可以使用直径大于球头立铣刀的圆弧刀立铣刀，在刀具刚性方面更为有利。在等高线加工中，球头立铣刀的加工深度越大，切削刃的接触长度就越长，导致切削抗力增大，容易产生高频振动；而机夹圆弧刃立铣刀有倒锥度，切削刃接触长度短，故切削抗力较小。此外，球头立铣刀在小切深条件下切削时，与用机夹圆弧刃立铣刀切削相同面积相比，靠近中心附近的切削刃的切削长度要长几倍；切削速度较低的横刃附近磨损及破损较大，使加工表面粗糙度恶化。由于机夹圆弧刃立铣刀是以切削速度高的外圆R部分参与切削，因此能够实现粘屑很少的稳定铣削加工。

　　（2）研究开发目的

　　在注塑模、压铸模的加工中，大多使用小直径立铣刀，尤其对深模腔的加工相当困难。开发小直径可转位大进给圆弧刀立铣刀的目的，是开发出优于现有的整体式圆弧刃和球头立铣刀、能适应从粗铣到精铣、具有优异切削性能、高精度和刚性好的刀具。要求在高刚性、高精度的硬质合金刀杆上装上能实现大进给的高精度刀片，就能完成大进给量的半精加工和小进给量的精加工。

　　（3）大进给机夹圆弧刃立铣刀的特点

　　如果用两个小刀片构成机夹圆弧刃立铣刀，由于紧固螺钉小，刀片和刀体的厚度也较小，因此刀具的强度不足。而新型大进给机夹圆弧刃立铣刀是采用一个刀片，并利用一种高精度、高可靠性夹持机构牢固地夹紧在硬质合金刀体上。该刀具具有以下特点：

　　①采用新开发的DV涂层，刀具寿命长

　　DV涂层和原有涂层的特性列于表1.与原有涂层产品比较，耐磨、耐热性能提高，上了一个新台阶，特别是在产生大量切削热的大进给干式切削时，抗氧化性能优良的DV涂层非常有效。今后打算将该涂层应用于新开发的产品。

　　表1 各种涂层材料特性

　　涂层种类：TiN-TiCN-TiAlN-DV涂层

　　维氏硬度（HV）：2200-2400-2900-3500

　　氧化开始温度（℃）：400~500-300~400-700~800-1000以上

　　②采用正前角切削刃，切削抗力小，切削性能超群

　　由于切削刃R部分45°方向为正前角，因此在轴向上也为正前角。此外，外圆上有倒锥，能够减小深模腔加工的切削抗力。铣削S50C钢材时（工件材质：S50C;刀具直径：φ16mm;N=4576/min;Vc=230m/min;f=1.2mm/r;Ap=0.6mm;Ae=8mm），与B公司的大进给铣刀切削抗力相比，HRM型机夹圆弧刃立铣刀的切削抗力降低了35%.

　　③刀片精度达到整体立铣刀精度等级

　　由于在高精度刀体上使用高精度刀片，能用于粗铣到半精铣加工，将过去粗铣与精铣分开加工集约到一把大进给铣削用机夹圆弧刃立铣刀上。