模具加工的最新需求及高效切削刀具

模具加工的最新需求及高效切削刀具

最近几年，用切削设备的使用者数量不断的增加。在过去的时候，群众觉得其是消耗用品，因此希望经由降低其使用数来减少它的资金。然而在最近的时间中，思想意识出现了非常大的变化，觉得要经由体现其功效特征来减少费用。文章重点的分析了与之相关的内容。

标签：模具加工；最新需求；高效切削刀具

1 整体硬质合金立铣刀“Epoch深加工圆角立铣刀”

1.1 关于切削特征

最近一段时间中，人们使用切削处理来代替之前的放电制作活动，此类需求开始朝着零件中上细且深的位置。当用立铣刀制作的时候，适用的主流刀具是小直径球头立铣刀。不过，用那些尺寸不是很大的设备来制作的时候，会面对如下的一些不利现象。第一，切削的阻力会明显的变高。第二，中心位置的处理速率无法显著的提升。第三，在理论上，其有着一些残留区域。

为了合理的应对上述的不利现象，日立工具开发了小直径长颈系列Epoch 深切削圆角立铣刀。当用这种设备来设置的时候，假如设备的切削处的前方阻力比较的高的话，就容易出现振动，此时就不能够在合理的切削氛围中处理，进而干扰到制作的效果。站在探索其阻力的层次上来分析球头立铣刀与R角立铣刀，我们得知，第二个的接触规模不是很大，而且它的阻力也不高。

除此之外，当等高线一样的时候，第一种设备有着一定的残留区域，特别是速率不高的上方区域非常的易被损坏。但是使用后一种设备的话，就会出现合理的切削区域，所以有着非常高的稳定性特征。

现在开发的Epoch深切削圆角立铣刀能够防止深切削时产生的颤振。为了合理的提升制作的功效，所以用了倒锥形的方法。此类设计能够应对制作时期，因为刀具不直顺而导致的其外在和被切削的区域存在连接的现象，进而确保制作活动稳定。除此之外，对于其涂层区域，使用那种具有优秀的硬度特征，同时非常抗摩擦的，能够合乎当前装置的制作工作。

接下来以具体的案例来分析设备的特征。

1.2 制作案例

1.2.1 沟槽高效加工实例

要想对其开展合理的制作活动，需要在一定程度上加大XY方向的步距，不过要是使用球头形式的来制作的话，就不能够提升处理的速率。

通过分析制作沟槽的实际特点我们能够发现，假如将设定的步距变宽的话，那么中心区域的破损性就会显著的增加。假如将该距离缩小的话，把切削的性能降低，虽然没有看到中心区受到干扰，不过其前方区域的磨损却显著地增加了。通过运行Epoch设备的结局我们发现，其不仅仅切削非常的合理，同时磨损也不高，尤其适合用到那些硬度较高的环境之中。

在这个处理过程中，和球头的形式比对来看，全新的设备需要的制作时间大大的降低了，而且它的制作资金也减少了很多。

1.2.2 当硬度较高时的切削活动

从用长颈型立铣刀加工SKD11冷作模具钢的结果可以看出，对于球头的设备来讲，它的外在的切削刃被影响严重。但是新型的设备没有受到影响。此时我们得知，因为球头的设备的切削刃的触碰面积非常广，所有它的阻力就相应的要大，速率快的外刃会受到影响。这个内容和上述的第一个内容是一样的，此时圆角的设备的优点比较多。

通过上文在一样的制作背景下的的日立单位的圆角设备和别的单位的同类设备的比对来看，别的单位制作的这种设备因为未用倒锥模式，对于那些硬度比较大的物质来讲，它的制作成就并不是非常的优秀。日立工具的新一代深切削圆角立铣刀因为采用了背斜式形状的独特设计，外周切削刃为点接触式切削，就算是用直切模式来制作的话，它的阻力也不是很大，同时其稳定性比较好。

通过分析Epoch深切削圆角立铣刀的加工实例可知，它的性能非常好，特别是对于硬度较大的物质来讲其意义更是显著。总的来讲，合理的体现该设备的意义，可对经过热处理淬火的材料直接进行沟槽加工，由于制作时间变短了，能够减少制作资金。通过测试，我们发现，使用这种设备的制作效率能够显著的提升，同时它的制作资金也能够减少很多。

2 用于大进给粗加工的可转位圆角立铣刀

2.1 多刃型大进给圆角立铣刀

对于模具领域来讲，其通常使用那些切深不是很大的，进给较高的制作形式，不过当前的市场背景中，其应该显著的提升制作的功效。对于此种现象，日立公司研究了全新的设备，多切削刃的设备以及在大进给条件下也能承受高切削速度的涂层。

多刃型大进给圆角刀具的设计理念是在有限的刀具外径内，结合过去的刃数设计措施，把其面积变小，不过不会干扰到刃口的特点。将大进给圆角立铣刀的刀片主切削刃半径设定为R8。与半径同为R8的圆刀片相比，其有着一样的刃口特征，不过又缩减了刀片的规模，进而就具有了多刃的特征。以前外径为φ32的刀片都是2个刀刃，而多刃型大进给圆角立铣刀的刀刃数多达5个，比以往的

产品提高了2.5倍。

2.2 大进给刀具的特点

以前用于粗加工的可转位刀具普遍配用圆刀片，从外在上看，可以获取非常多的切深量，能在一次中处理非常多的物质，不过因为它的切削刃与被加工材料的接触长度大于直线刃刀片的接触长度，所以阻力变高了，无法进行大进给的活动。

2.3 小切深、大进给加工的优点

采用圆刀片通过加大切深来提高加工效率时，加工后工件上会留下明显的切削残留部分，这将增加后续精加工刀具的加工负荷。虽然粗加工效率很高，但会降低后续工序的加工效率。与此相比，采用小切深、大进给加工时，粗加工的切削残留部分减少，更接近最终精加工的形状，从而可减轻后续工序精加工刀具的负荷，使粗加工和精加工的效率同时得到提高，稳定可靠地实现高效加工。

3 超润滑JX涂层

3.1 低摩擦系数、高硬度、高韧性的JX涂层

JX涂层在钛、铝系化合物中添加了自润滑材料，能利用切削热在涂层表面形成薄氧化层。该氧化层可提高润滑性能，控制切削温度上升，同时降低切削刃与被加工工件之间的亲和性，抑制切削刃的粘结。JX涂层的硬度与硬度最高的TiSiN系涂层相当，高硬度可防止高速高效加工环境下的切削刃磨损，大幅延长刀具的使用寿命。陶瓷系硬质涂层难以有效防止铣削加工特有的断续切削造成的热裂纹，但JX涂层由于韧性大幅提高，因此具有很高的抗崩刃性。

3.2 多刀刃、大进给圆角立铣刀的高速切削实例

使用多刃型大进给圆角立铣刀和JX涂层刀片在最新型的数控加工中心机床上进行高效加工的实例：多刃型大进给圆角立铣刀的刀刃外径为φ32mm，有5个切削刃；刀片牌号为JX1045；被加工材料为40CrMnMo7。在切削速度Vc=300mm/min、主轴转速n=3000/min、切削进给速度Vf=50m/min、每齿进给量fz=3.3mm/齿、切深ɑp×ɑe=0.3×25mm的切削条件下，可轻快完成切削。加工所用的高速数控加工中心在国内外尚未普遍使用，与目前普遍使用的切削进给速度10～20m/min的高速数控加工中心相比，加工效率可提高2.5～5倍。而新一代多刃型大进给圆角立铣刀可使现有高速数控机床的功能发挥到极致。

4 结束语

以上介绍了应用最新技术研制的Epoch深切削圆角立铣刀、大进给圆角立铣刀和JX涂层的开发目的与效果。全新的设备都可以提升模具的制作效果，同时还减少了它的制作费用。