高速銑削淬硬模具鋼的工藝性與經(jīng)濟(jì)性研究

1、高速銑削淬硬模具鋼的工藝性與經(jīng)濟(jì)性研究高速銑削淬硬模具鋼的工藝性與經(jīng)濟(jì)性研究高速加工機床及其刀具技術(shù)的最新開展使得在模具和零件制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“以切代磨成為可能，用超硬刀具高速切削淬硬模具鋼等難加工材料已得到越來越廣泛的應(yīng)用。由于模具或零件的高速切削加工可免除磨削或拋光等后續(xù)工序，因此精加工時如何保證工件最終外表質(zhì)量同時將加工本錢控制在可承受范圍之內(nèi)是研究人員關(guān)注的重要問題。本文在調(diào)查的根底上分析了用于高速銑削淬硬模具鋼的整體硬質(zhì)合金涂層立銑刀的切削性能和經(jīng)濟(jì)性，并給出了局部應(yīng)用實例。1.引言高速切削加工high-speedutting,HS是先進(jìn)制造技術(shù)的一個重要組成局部，其主要優(yōu)點是可實現(xiàn)加工

2、的高效率和高品質(zhì)。近年來高速切削加工技術(shù)在世界主要經(jīng)濟(jì)興旺國家如德、英、美、意、日等開展迅猛，這些國家消費的高速切削加工機床及輔、配、軟、硬件幾乎每年都以一個新臺階的速度更新?lián)Q代，目前所能到達(dá)的性能指標(biāo)已是令人瞠目。irn、Jbs、Haas、Fpt、Dg等世界著名機床公司近年來大力開展的快速更換主軸頭技術(shù)使同一臺機床能適應(yīng)多種負(fù)載和速度要求即所謂粗精加工同機“一次過，在工件的定位、安裝、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)可節(jié)約大量的非加工時間。機床主軸的高速旋轉(zhuǎn)以及進(jìn)給速度、加速度的相應(yīng)進(jìn)步，一方面可直接縮短加工時間，另一方面還因高速切削具有激振頻率特別高、工作平穩(wěn)、振動小的優(yōu)勢而有利于進(jìn)步加工外表質(zhì)量，即高速切削加

3、工可作為模具和構(gòu)造零件的最終加工，通過“以切代磨或“以切代放電來進(jìn)步加工效率和加工質(zhì)量即勿需進(jìn)展費時低效的后續(xù)磨削工序、模具電極電火花加工；工件還可先淬火后切削，直接將硬度高達(dá)65HR的材料高速切削加工至最終尺寸。高速切削加工的實現(xiàn)除需高速機床外還需裝備適宜高速切削的刀具。根據(jù)2002年廣東省國際模具高速加工技術(shù)研討會上irn、Jbs、肯納飛碩等公司的特邀報告，近年來德國SGS、日本三菱神鋼及住友、瑞士山特維克、美國肯納飛碩等國外著名刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不僅有高速切削普通構(gòu)造鋼的刀具，還有能直接高速切削淬硬鋼的陶瓷刀具等超硬刀具，尤其是涂層刀具異軍突起，在淬硬鋼的半精加工和

4、精加工中發(fā)揮著宏大作用。近年來我國尤其華南地區(qū)制造業(yè)開展迅速，模具和汽車、摩托車制造業(yè)興旺，擁有高速切削機床的企業(yè)不斷增多。然而，與高速切削機床和刀具技術(shù)的快速開展相比，這些企業(yè)在高速切削工藝、檢測及應(yīng)用軟件等方面的技術(shù)還比擬落后，與硬件不能配套，致使不少廠家進(jìn)口的先進(jìn)設(shè)備根本沒有發(fā)揮其應(yīng)有作用。一方面，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)的高速機床卻一直只在幾千轉(zhuǎn)程度運行，具有高速精加工的條件卻只用于粗加工和半精加工，可切削高硬材料的機床和刀具卻只用來切削普通材料；另一方面，因工件材料與刀具、工藝配伍不當(dāng)造成加工本錢高昂甚至質(zhì)量事故也時有發(fā)生。為了推廣高速切削加工技術(shù)的開展，幫助企業(yè)合理應(yīng)用高速切削加工設(shè)備與

5、技術(shù)，很有必要對高速切削加工的工藝性與經(jīng)濟(jì)性問題進(jìn)展深化討論。2.常用可淬硬模具鋼及高速切削用立銑刀2.1常用塑膠模具鋼和熱作鋼市場上常見的模具淬硬鋼多用于制造塑膠模和鍛造、壓鑄型腔模，主要供給商有瑞典一勝百ASSAB、香港龍記LUNGKEE、德國撒斯特SAARSTAHIL、日本大同DAID等公司。表1列出了局部塑膠模具鋼和熱作鋼的品名與性能。傳統(tǒng)的模具鋼加工方法是先銑削后淬硬再磨拋，而用高速切削加工那么可粗銑后淬硬再精銑，甚至可實現(xiàn)粗精銑同機一次完成。表1幾種常用塑膠模具鋼和熱作鋼商品名標(biāo)準(zhǔn)特性與用處外表硬度ASSABS136；S316HAISI420ESR防酸不銹蝕，耐磨性高，熱處理尺寸變化??；合適于PV、PP、EP、P、PA塑膠模具，高溫回火后可作高拋光度鏡面塑膠模低溫回火HR5055，高溫回火HR3438SAARSTAHLSSEGS2344EFS；GS2344ESRAISIH13優(yōu)良的紅硬性、高溫沖擊強度、高溫耐磨性和抗熱沖擊龜裂性，可作擠壓、壓鑄、熱鍛和高溫沖裁工具180300淬硬至HR52LK2311；LK2312AISIP20硬度均勻，加工性能良好，芯部韌性好，可作