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关于模具制造中的高速刀具浅谈

    在高速切削应用于模具工业的历程中,刀具的地位举足轻重。高速切削时产生的切削热和对刀具的磨损比普通速度切削时要高得多,因此高速切削对刀具材料的性能有更高的要求。要求刀具材料:

   (1)硬度高、强度高、耐磨性好;

   (2)韧度高、抗冲击能力强;

   (3)热硬性和化学稳定性好,抗热冲击能力强。

    在工程实际中,同时满足这些要求的刀具材料至今还没有找到。目前,一般都在有较高抗冲击能力刀具材料的基体上,覆盖一层或多层具有高热硬性和高耐磨性的涂层,做成高速刀具。另外,也可将cbn或金刚石等超硬材料烧结在硬质合金或陶瓷材料的基体上,形成综合性能非常好的高速加工刀具。刀具材料主要根据工件材料、加工工序、加工精度与表面质量的要求来选择。

    除了正确选择刀具材料以外,刀具结构与精度、切削刃的几何参数、排屑与断屑功能、刀具的动平衡等对高速切削的生产效率、表面质量、刀具寿命等也有很大的影响,必须精心设计或选择。至于刀具和机床的连接方式,目前在高速加工中已基本上不用传统的724长锥度刀柄,而广泛釆用锥部与主轴端面同时接触的hsk空心刀柄,其锥度为110,以确保高速运转刀具的安全和轴向加工精度。

    型腔的粗加工、半精加工和精加工一般釆用球头铣刀,球头铣刀的直径一般从1mm12mm。最终的精加工应尽可能用同一把球头铣刀连续完成整个型面的加工,其直径应小于模具型腔曲面的最小曲率半径。

    用球头铣刀,既可避免和模具型腔几何曲面发生干涉,又可避免一般铣刀中心区的切削速度等于零造成的麻烦。模具零件平面的粗、精加工则可采用带转位刀片的端铣刀。

   高速铣削是目前高速切削技术中应用最多的一种工艺技术,所用的刀具包括端铣刀、立铣刀和球头铣刀,这类刀具以瑞典sandvik公司和美国kennametal公司的产品最为有名,中国也开始生产这类刀具。以往有不少企业家只重视机床设备的投资,却忽视了与之配套的高速刀具的购置,结果使高速机床不能充分发挥作用,这是认识上的一个误区,应该予以纠正。


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