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如需更多材料和技術(shù)問題，請聯(lián)系我們或咨詢在線客服。高速銑削硬化模具鋼產(chǎn)品的可制造性和經(jīng)濟(jì)性研究
一方面，機(jī)床的高速旋轉(zhuǎn)以及進(jìn)給速度和加速度的相應(yīng)增加可以直接縮短加工時間；另一方面，高速切削具有激振頻率特別高、工作穩(wěn)定、振動小的優(yōu)點，有利于提高被加工h13鋼的表面質(zhì)量，即高速切削可作為模具和結(jié)構(gòu)件的*終加工，通過“以切削代替磨削”或“以切削代替放電”來提高加工效率和質(zhì)量(即， 無需費時低效的后續(xù)磨削。工件也可在切割前淬火，硬度高達(dá)65HRC的材料可直接高速加工成*終尺寸。
1常用塑料模具鋼熱加工鋼
表1幾種常用塑料模具鋼熱加工鋼
商品名稱-標(biāo)準(zhǔn)-特性和用途-表面硬度
*****S136s316h-AISI 420 ESR-耐酸、無腐蝕、高耐磨、熱處理時尺寸變化??；適用于PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料模具，高溫回火后可用作鏡面塑料模具，拋光度高——低溫HRC 50 ~ 55，高溫HRC 34 ~ 38。
薩爾斯塔爾(SSE)GS 2344 EFS；GS2344ESR――AISIH13――具有優(yōu)異的紅硬性、高溫沖擊強(qiáng)度、高溫耐磨性和抗熱沖擊開裂性，可用作擠壓、壓鑄、熱鍛和高溫沖裁的工具――在180 ~ 300℃硬化至HRC52。
LKM2311LKM 2312-aisip 20-硬度均勻，加工性好，型芯韌性好，可用作**預(yù)硬塑料模具-HRC 53 ~ 36。
Daionak80-AISIP21改性ESR-變形小，易于研磨拋光，長期使用后能保持高精度，供貨時可作為高硬度、高鏡面模具使用-HRC 37 ~ 41，可淬硬至HRC60左右。
2高速切削淬硬鋼的普通端銑刀
本文主要討論用于高速切削的整體硬質(zhì)合金PVD涂層立銑刀(其他可以切削淬硬鋼的刀具，如CBN和陶瓷刀具，不是本文的重點)。
(1)刀具涂層:可用于淬硬鋼高速切削的刀具涂層主要有(Ti，Al)N或(Ti，C)N，刀具基體為超細(xì)硬質(zhì)合金。
(2)銑刀的主要形式:用于高速切削淬硬鋼的整體立銑刀的主要形式有常規(guī)的雙刃和多刃球頭立銑刀、長頸球頭立銑刀、雙刃圓錐球頭立銑刀、帶圓弧頭的雙刃平底銑刀、帶圓弧頭的長頸平底銑刀、雙刃直角平底銑刀和多刃直角平底銑刀等。
加工淬火鋼的高速端銑刀的工藝性
?、僦睆?.2 ~ 6mm二刃直角平底立銑刀:常用于切槽。當(dāng)工件硬度小于HRC45時，軸向切削深度不大于0.1D(刀具直徑d小于2mm) ~ 0.2d (d大于2mm)；當(dāng)工件硬度大于HRC45時，刀具直徑D小于0.5mm，小于2mm，大于2mm，軸向切削深度分別不大于0.02D，0.05D，0.1D。
②直徑1 ~ 6mm的4刃直角平底立銑刀:常用于側(cè)面精加工。當(dāng)工件硬度小于HRC45時，軸向切削深度不大于1.5D，徑向切削深度不大于0.1D(刀徑D小于3 mm) ~ 0.2 d(刀徑D大于4mm)；當(dāng)工件硬度大于HRC45時，軸向切削深度不大于刀具直徑D，徑向切削深度不大于0.05D..
?、?R0.1 ~ 3mm2刃球頭銑刀:常用于表面精加工。軸向切削深度不大于0.1R，徑向切削深度為0.2 ~ 0.4r..
高速加工時，上述刀具的切削速度和進(jìn)給速度隨工件的硬度和刀具直徑而變化:隨著工件硬度的增加，刀具的轉(zhuǎn)速特別是進(jìn)給速度降低；隨著刀具直徑的增大，刀具轉(zhuǎn)速降低但線速度相對較高，進(jìn)給速度也相應(yīng)增大(見表2)。
表2推薦的切割條件
雙刃球頭銑刀:
當(dāng)工件硬度小于< 45HRC時:R1-R2-R3:轉(zhuǎn)速(r/min):35000-25000-20000；進(jìn)給速度(毫米/分鐘):1200-1800-2200
當(dāng)工件硬度為45 ~ 45~55HRC: R1-R2-R3:轉(zhuǎn)速(r/min):25000-17000-13000；進(jìn)給速度(毫米/分鐘):800-900-1000
雙刃直角平底立銑刀:
當(dāng)工件硬度小于< 45HRC時；直徑為0.5mm-2mm-6mm-6mm；轉(zhuǎn)速(r/min)為40000-10000-3500；進(jìn)給速度(毫米/分鐘):240-400-400
當(dāng)工件硬度為45 ~ 45~55HRC時:直徑為0.5mm-2mm-6mm-6mm；轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)30000-8000-2700；進(jìn)料速度(毫米/分鐘):120-120-120
四刃直角平底立銑刀:
工件硬度< < 45HRC:直徑1mm-3mm-6mm:轉(zhuǎn)速(r/min):12000-5300-3200；進(jìn)給速度(毫米/分鐘):100-200-360
當(dāng)工件硬度為45 ~ 45~55HRC時；直徑為1mm-3mm-6mm；轉(zhuǎn)速(r/min)為8900-3200-2000；進(jìn)給速度(毫米/分鐘):45-85-150
淬硬鋼高速銑削的經(jīng)濟(jì)性
較大刀具直徑的(Ti，Al)N涂層硬質(zhì)合金端銑刀在高速加工淬硬材料時強(qiáng)度基本能滿足要求，但在用小直徑刀具高速加工窄槽時銑刀易斷、易損。由于(Ti，Al)N涂層硬質(zhì)合金立銑刀磨損后不能重磨，刀具成本高。在一些模具加工中使用時，刀具的成本甚至占到模具總制造成本的12%左右。
據(jù)分析，傳統(tǒng)方法加工型腔模具的成本分配大致如下:粗加工占12%，半精加工和精加工各占25%，后續(xù)手工打磨占16%，調(diào)試占22%。高速銑削法可以大大提高精加工效率，取消或減少后續(xù)的手工磨削工序。如果采用粗加工和精加工“一次通過”的工藝，甚至粗加工和半精加工的時間都可以大大縮短(比電火花加工快很多)。
處理示例:
②HSM400加工中心采用“粗精加工一次成型工藝”加工注塑模具(HRC54)，總加工時間為468分鐘。采用4 ~ 6刃(直徑2 ~ 8mm)的粗銑刀，轉(zhuǎn)速20000 ~ 8000r/min，進(jìn)給速度1500 ~ 2600mm/min；雙刃球頭銑刀(直徑0.8 ~ 1.5 mm)用于半銑和精銑，轉(zhuǎn)速36000 r/min，進(jìn)給速度1000 ~ 1600mm/min。
?、郾?給出了MMC(三菱)神鋼(神鋼)小直徑超硬涂層立銑刀的應(yīng)用實例。
表3 3 mitsubishimstar小直徑超硬涂層端銑刀應(yīng)用實例
工具-工件-工藝特性-切削條件-加工效果
2刃球頭立銑刀(r 1.5mm)-熱鍛模具，材料SKD 61(HRC 47)-半精加工和精加工，切削深度0.05 ~ 0.1mm-切削速度:94m/min，進(jìn)給速度:0.1mm/齒，轉(zhuǎn)速:10000r/min，進(jìn)給速度:20。
4刃直角端銑刀(直徑6mm)-塑料模具，S55c-模具型腔側(cè)面精加工，切削深度0.6×6mm-切削速度:50m/min，進(jìn)給速度:0.25mm/齒，轉(zhuǎn)速:2650r/min，進(jìn)給速度:212mm/min，干切削加工
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