数控加工刀具

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1、用于模具加工的刀具--铣削工艺篇在您的刀具选择过程中，请考虑机床性能、针对的铣削工艺、编程、工件及刀具夹持能力。随着铣削工艺和刀具技术的持续发展，越来越多的模具制造商借此来优化机加工操作、缩短加工节拍以及获得卓越的模具表面粗糙度。但是，诸如机床性能、针对的铣削技术、编程、工件及刀具夹持能力等因素是刀具选择过程中必不可少的组成部分。此外，同样重要的是分析刀片磨损的能力，只有具备此能力，才能在模具加工应用中最大限度地延长刀具寿命并准确预测刀具的使用情况。如今，为了充分利用最新的切削刀具并采用高效的铣削技术，快速高效、功能强大且具有更出色编程性能的机床非

2、常重要。高进给铣削和高速铣削是两种流行的铣削工艺，它们都需要使用特定刀具类型才能成功进行加工。铣削工艺高速（或动态）铣削工艺现在变得日益普遍。当使用整体硬质合金刀具时，该工艺也特别有效。这种铣削方法是一种优化粗加工方法，在切削钢件时，它可以将大切深与相对较小的径向啮合量结合起来。该工艺还适用于加工硬度为HRC60及以上的材料。对于高进给铣削加工，推荐使用专门为之设计的大直径可转位刀具，以切除更多的材料。本质上，该工艺先使用较大的可转位刀具进行粗加工，然后在模具接近完工时换用小直径可转位球头刀和整体硬质合金刀具进行精加工。恰当的刀具直径取决于模具特征

3、，比如圆角半径。高进给可转位刀具的直径通常不小于15mm(0.62")。如果需要使用更小直径的刀具，应该使用整体硬质合金立铣刀。高进给可转位刀具的刀片可以随着工件材料的变化而改变，但大多数应用规定使用PVD镀层或CBN镀层刀片。对于刀片的槽型，三角形刀片可能具有比圆形或方形刀片更低的主偏角。低主偏角可产生更薄的切屑，而这进而要求采用高进给率才能使该刀片槽型保持合适的切屑厚度。低主偏角还有助于沿着轴向方向引导切削力，将其向上推入主轴中，从而在机床上实现更稳定、更容易的加工操作。如果采用更高的主偏角，则会产生厚的切屑，导致进给率调整少。此外，这还会导致

4、更大的径向力，造成主轴轴承产生振动并承受应力。高速铣削所用的整体硬质合金刀具通常是四刃方肩立铣刀。这种刀具具有长切削刃并内置分屑槽。分屑槽能将切屑断成可控的小尺寸，因而改善了切削区及机床的排屑。另外，全切长和分屑槽与高速铣削配合时，可提升生产率，并显著延长刀具寿命，因为刀具负荷始终保持稳定。高进给加工期间，刀具应以全直径啮合量运行，但不应小于刀片宽度的一半。高进给刀具可以沿着轴向方向有效引导机床主轴的切削力而获得平衡，因此全直径啮合量是可以实现的。当刀具啮合量低于刀片宽度一半时，将会因切削不平衡而承受推力和更大的振动。对于高速铣削来说，高进给铣削所

5、用的刀具类型（可转位刀具和整体硬质合金立铣刀）同样适用。但是，这种刀具的槽型必须有助于采用高转速和高进给率，并且要采用中等切屑负荷而不是重型负荷。尽管长悬伸高进给铣刀可在高速加工应用中高效运行，但它们的运转速度不如短悬伸刀具，除非使用特制的减振刀柄或者大幅降低切削速度。当长悬伸刀具的加工速度高于推荐时，振动会增加，造成刀片微崩和过早失效。刀片磨损分析在对模具的加工操作进行优化时，关键是最大限度地延长刀具寿命并可预测刀具的使用，以保持零件的精度并减少机床性能下降。模具车间必须了解各种刀片失效模式，并检查用过的刀片以确定失效根源。在刀片检查过程中，立体

6、显微镜可以发挥重要的协助作用，这种立体显微镜具有良好的光学特性、充足的照明和至少20倍放大率，它能识别导致刀片过早磨损的失效模式。有8种常见的刀片失效模式。其中后刀面磨损、热裂纹和刃口微崩是在采用高进给铣削方式加工模具时需要注意的失效模式。但是，加工期间使用不合适的刀片会造成其他5种失效模式。1.后刀面磨损一般很均匀，它随着加工材料使刀片的切削刃磨损或变钝而逐渐出现。识别正常后刀面磨损时，会发现沿着刀片的切削刃形成一个相对均匀的磨痕。偶尔会有工件上的金属弄脏切削刃，夸大刀片磨痕的表观尺寸。为了减缓正常的后刀面磨损，重要的是采用不会微崩的最硬刀片材质

7、等级，并且使用最轻快的切削刃来减少切削力和摩擦。另一方面，在切削耐磨材料，比如切削球墨铸铁、硅铝合金、高温合金、热处理后的沉淀硬化(PH)不锈钢、铍铜合金及钨硬质合金时，常会出现快速的后刀面磨损。后刀面快速磨损的迹象与正常磨损相同，为阻止快速磨损，需要使用耐磨性更佳、硬度更高或有镀层的硬质合金刀片材质等级。2.月牙洼磨损是扩散磨损与磨料磨损共同作用的结果。工件切屑中的热量会使硬质合金的成分溶解并扩散到切屑中，造成刀片顶部产生月牙洼。月牙洼最终会增大至足以使后刀面发生微崩、变形甚至可能导致快速的后刀面磨损。尽管任何常见的镀层都能抵抗月牙洼，但推荐使用

8、氧化铝镀层。3.工件的碎片通过热压焊结到刀片切削刃上时，会产生积屑瘤，这是切削区存在化学亲和性、高压及高温所致。积屑瘤最终