高品位模具加工用CBN小直径立铣刀
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日本日进工具公司开发了用于加工高品位模具的CBN球头立铣刀和CBN圆弧刃立铣刀。
日本日进工具公司开发了用于加工高品位模具的CBN球头立铣刀和CBN圆弧刃立铣刀,现将其性能特点和加工应用实例简介如下。

图1 刀具材料的比较

1 CBN材料特性

图1为各种刀具材料的比较。CBN(聚晶立方氮化硼)材料的硬度约为硬质合金材料的3倍,用它制成的刀具可实现长寿命加工。CBN材料硬度高且容易破损,用其制造能实现长时间连续高精度加工的小直径立铣刀时,需要采用科学的磨削技术及防止崩刃的刀具设计。

2 刀具特点

  1. SSBL200 CBN球头立铣刀(图2)
    SSBL200长颈CBN球头立铣刀是为满足高硬度深模腔的精密加工需求而开发的。它采用了可防止刀尖崩刃和降低切削负荷的切削刃形状,实现了高精度加工和刀具的长寿命化。该刀具的R精度达到±0.005mm,R0.05~R1mm规格范围的有效长度为0.3~10mm,共23种规格。


  2. 图2 SSBL200 CBN球头立铣刀

    图3 SSR200 CBN圆弧刃立铣刀
  3. SSR200 CBN圆弧刃立铣刀(图3)
    SSR200 CBN圆弧刃立铣刀用于模具的高效、高精铣削。为防止刀尖崩刃,对刀尖进行了负倒棱钝化的强化处理。处理时采用该公司自行开发的控制程序从底刃到圆周刃同时进行加工,使底刃与圆周刃实现无接痕的平滑连接,保证了R精度达到±0.005mm。该刀具的规格范围为Ø0.5~Ø2.0mm,切削刃转角圆弧半径为R0.05~R0.5mm,有效长度1.5~10mm,共26种规格。


图4 秒表模具

3 加工应用实例

  1. SSBL200 CBN球头立铣刀加工实例
    1. 秒表模具的加工
      用R0.5×5L的SSBL200 CBN球头立铣刀精铣秒表模具型腔(见图4)。模具材料为STAVAX(HRC52),完成加工用时约1小时30分,加工1个模具型腔后R部分磨损量约为1µm,加工表面粗糙度为Rz1.30µm。根据磨损状况和表面粗糙度,仍可继续进行精加工。
    2. 三维型腔竖壁模具的加工
      用R0.1×1L的SSBL200 CBN球头立铣刀精铣三维型腔竖壁模具(见图5),模具材料为STAVAX(HRC52),精铣1个模具型腔的切削长度约为14m,用时约1小时25分,刀具磨损状态良好,加工表面粗糙度Rz1.85µm,仍可继续进行精加工。


    图5 三维型腔竖壁模具

    图6 模具型腔形状
  2. SSR200 CBN圆弧刃立铣刀加工实例
    用Ø2×R0.5×6L的SSR200 CBN圆弧刃立铣刀精铣图6所示模具型腔,并与SSB200标准CBN球头立铣刀的加工结果进行比较。模具材料为STAVAX(HRC52),切削条件见表1,加工结果见表2。在加工平面时,即使将理论表面粗糙度设定为同一水平,采用圆弧刃立铣刀可比采用球头立铣刀选取更大的进给率。本次精铣加工圆弧刃立铣刀用时58分钟,而球头立铣刀用时1小时55分,相差约2倍。此外,加工表面质量存在肉眼能看出的差异。由此可见,结合加工用途选择适用刀具可以提高加工效率,降低加工成本。
表1 切削条件
刀具SSR200(圆弧刃)
(Ø2×R0.5×6L)
SSB200(球头)
R1
转速40000r/min
进给速度3000mm/min
切深
(Ad×Rd)
0.05×0.6mm0.05×0.05mm
冷却液油雾
表2 加工结果
刀具SSR200(圆弧刃)
(Ø2×R0.5×6L)
SSB200(球头)
R1
精铣表面
本文作者:廖先富(译)
原载:《工具展望》2007年第6期
上载于:2009-2-12 9:06:42

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