(1)刀具材料
目前,用于高速硬铣削的刀具材料主要有立方氮化硼、陶瓷、新型硬质合金和涂层硬质合金等,应根据模具材料、刀具几何形状、切削条件三大因素来选择刀具材料。
立方氮化硼刀具适合加工硬度高于55~65HRC的材料。陶瓷刀具亦具有良好的热化学稳定性,但其韧性和硬度不如立方氮化硼刀具好。因此,陶瓷刀具比较适合加工相对比较软的材料(HRC≤50)。新型硬质合金和涂层硬质合金刀具成本较低,但切削硬度不如立方氮化硼刀具和陶瓷刀具,一般在40~50HRC之间。
从目前情况看,在所有模具高速切削刀具材料中,立方氮化硼刀具的性能较好,是进行淬硬钢模具加工的主要刀具材料,常用于淬硬模具钢加工的立方氮化硼刀具牌号有BN-S20,BN-H20.
(2)刀具几何参数选择
当刀具材料选定后,刀具几何参数的选择对刀具的寿命和切削速度有较大的影响,一般应选择强度尽可能大的刀片形状标准材质,刀尖圆弧半径也尽可能大。
与普通铣削相比,高速铣削时前角应小10°,后角应大5°~8°。高速铣削时,根据加工材料不同刀具的合理参数也不同,在加工淬硬钢时,起重要作用的刀具几何角度是前角γ0和后角α0。高速铣削时合理的前角γ0和后角α0经验值见表1。
表1不同材料的高速切削加工刀具合理的γ0、α0值
工件材料-γ0-α0
铝合金-12°~15°-13°~15°
钢-0°~5°-12°~16°
铸铁-0°-12°
另外标准材质,硬切削的切削力大,除要求刀片强度外,对刀杆强度和刚度要求也高。
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