采用硬铣技术加工模具,不但使加工周期大为缩短,而且加工质量得到了可靠保证。在主轴高速旋转下进行硬铣削可获得无铣痕的表面,其表面粗糙度可达Ra0.6µm。
1 硬铣削的加工特点
硬铣削与电火花加工相比有以下特点:
高效率 硬铣加工节省了EDM电极设计制造所占用的大量时间且具有较高的材料去除率,加工质量显著提高,大大缩短或消除了工具钳工的配研修磨时间,使模具加工效率大为提高。
高质量 硬铣削加工模具时,直接将淬硬工具钢一次安装加工成形,有效地避免了零件多次安装造成的装夹误差,提高了零件的几何位置精度。采用高速铣削可获得无铣痕的加工表面,使零件表面质量大大提高。
冷却润滑要求低 通常硬铣削可采用干铣或使用少量冷却润滑液,无需EDM专用工作液循环过滤系统,同时冷却润滑液的处理过程也比EDM方便得多。
投资少 硬铣加工既可以在专用的CNC机床或加工中心上进行,也可以在用高速主轴进行改装的普通机床上进行。后者不仅具有普通机床的加工能力,而且还可进行硬铣削,减少了设备投资,增加了机床柔性。目前,国外一些厂商已相继开发出一些专用的高速主轴,如IBAG Zurich公司开发的0.125~60kW的大锥度夹紧主轴,其转速可达12×103~80×103r/min,并配有冷却液供应系统。
2 硬铣刀具与切削用量选择
硬铣刀具材料的选择
目前,用于硬铣削的刀具材料主要有聚晶立方氮化硼(CBN)、陶瓷、新型硬质合金和涂层硬质合金等。
CBN刀具材料 CBN的晶体结构为面心立方,具有很高的硬度、极强的耐磨性和良好的导热性,且与铁族元素之间有很大的惰性,在1300℃也不会发生显著的化学作用。同时,对酸碱亦有良好的稳定性。研究表明,用CBN复合片刀具切削硬度HRC35~67的淬火钢尤为成功。因此,CBN刀具在硬铣加工中具有特殊的地位。