日本日進工具公司開發(fā)了用于加工高品位模具的cbn球頭立銑刀和cbn圓弧刃立銑刀,現(xiàn)將其性能特點和加工應用實例簡介如下。
1.cbn材料特性
cbn(聚晶立方氮化硼)材料的硬度約為硬質(zhì)合金材料的3倍,用它制成的刀具可實現(xiàn)長壽命加工。
cbn材料硬度高且容易破損,用其制造能實現(xiàn)長時間連續(xù)高精度加工的小直徑立銑刀時,需要采用科學的磨削技術及防止崩刃的刀具設計。
2.刀具特點
(1)ssbl200cbn球頭立銑刀
ssbl200長頸cbn球頭立銑刀是為滿足高硬度深模腔的精密加工需求而開發(fā)的。它采用了可防止刀尖崩刃和降低切削負荷的切削刃形狀,實現(xiàn)了高精度加工和刀具的長壽命化。該刀具的r精度達到±0.005mm,r0.05~r1mm規(guī)格范圍的有效長度為0.3~10mm,共23種規(guī)格。
?。?)ssr200cbn圓弧刃立銑刀
ssr200cbn圓弧刃立銑刀用于模具的高效、高精銑削。為防止刀尖崩刃,對刀尖進行了負倒棱鈍化的強化處理。處理時采用該公司自行開發(fā)的控制程序從底刃到圓周刃同時進行加工,使底刃與圓周刃實現(xiàn)無接痕的平滑連接,保證了r精度達到±0.005mm。該刀具的規(guī)格范圍為φ0.5~φ2.0mm,切削刃轉(zhuǎn)角圓弧半徑為r0.05~r0.5mm,有效長度1.5~10mm,共26種規(guī)格。
3.加工應用實例
?。?)ssbl200cbn球頭立銑刀加工實例
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用r0.5×5l的ssbl200cbn球頭立銑刀精銑秒表模具型模具材料為stavax(hrc52),完成加工用時約1小時30分,加工1個模具型腔后r部分磨損量約為1μm,加工表面粗糙度為rz1.30μm。根據(jù)磨損狀況和表面粗糙度,仍可繼續(xù)進行精加工。
?、谌S型腔豎壁模具的加工
用r0.1×1l的ssbl200cbn球頭立銑刀精銑三維型腔豎壁模具,模具材料為stavax(hrc52),精銑1個模具型腔的切削長度約為14m,用時約1小時25分,刀具磨損狀態(tài)良好,加工表面粗糙度rz1.85μm,仍可繼續(xù)進行精加工。
?。?)ssr200cbn圓弧刃立銑刀加工實例
用φ2×r0.5×6l的ssr200cbn圓弧刃立銑刀精銑模具型腔,并與ssb200標準cbn球頭立銑刀的加工結果進行比較。模具材料為stavax(hrc52)。在加工平面時,即使將理論表面粗糙度設定為同一水平,采用圓弧刃立銑刀可比采用球頭立銑刀選取更大的進給率。本次精銑加工圓弧刃立銑刀用時58分鐘,而球頭立銑刀用時1小時55分,相差約2倍。此外,加工表面質(zhì)量存在肉眼能看出的差異。由此可見,結合加工用途選擇適用刀具可以提高加工效率,降低加工成本。