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加工型腔模具淬硬钢高速铣削的经济性
日期:2010/12/1 19:09:41    阅读:

    加工型腔模具淬硬钢高速铣削的经济性

    目前不同厂商生产的(Ti,Al)N涂层硬质合金立铣刀其切削性能有较大差异,市场价格也有很大不同(与其它涂层刀具相比,其价格都比较贵)。直径2mm以下的小直径立铣刀售价为100~400元/支,直径4~φ8mm立铣刀售价约为200~700元/支。通常随着刀具直径的增大,铣刀价格也升高(铣刀最大直径可达20mm)。

    刀径较大的(Ti,Al)N涂层硬质合金立铣刀高速加工淬硬材料时其强度基本可满足要求,但用小直径刀具高速加工窄槽时铣刀则易断易损。由于(Ti,Al)N涂层硬质合金立铣刀磨损后一般不能进行重磨,因此刀具成本较高;在用于某些模具加工时,刀具成本甚至占到模具总制造成本的12%左右。

    用高速铣削法加工模具可能带来的优点有:节省加工时间,减少加工工序,提高生产率,降低加工成本,改善加工质量。

    据分析,用传统方法加工型腔模具的成本分布大致为:粗加工占12%,半精加工和精加工各占25%,后续手工修磨占16%,调试占22%。而采用高速铣削法,可大大提高精加工效率,取消或者减少后续手工修磨工序;如果采用粗精加工同机“一次过”工艺,甚至粗加工和半精加工时间也可大大缩短(比电火花加工快得多)。

    钢材加工实例:

    1.用Mikron(米克朗)公司HSM400加工中心采用“粗、精加工一次过工艺”加工修枝剪锻模(HRC52),总耗时194分钟(型腔内外粗铣66分钟,球头刀型腔内外半精铣10分钟,球头和平底刀30000r/min高速精铣94分钟,后续修整24分钟),最终加工表面粗糙度Ra0.5μm。

    2.HSM400加工中心采用“粗、精加工一次过工艺”加工注塑模(HRC54),总加工时间为468分钟。粗加工采用4~6刃粗铣刀(直径2~8mm),转速20000~8000r/min,进给速度1500~2600mm/min;半精铣和精铣用2刃球头刀(直径0.8~1.5mm),转速36000r/min,进给速度1000~1600mm/min。

    3.给出的是MMC(三菱)KOBELCO(神钢)的小直径超硬涂层立铣刀使用实例。

    刀具――工件――工艺特性――切削条件――加工效果
2刃球头刀(R1.5mm)――热锻模,材料SKD61(HRC47)――切深0.05~0.1mm的半精加工、精加工――切速:94m/min,进给:0.1mm/tooth,回转速度:10000r/min,进给速度:2000mm/min,干切削――每把刀具的寿命从原先可切200m增至近600m
4刃直角立铣刀(直径6mm)――塑料模,S55C――模具型腔侧面精加工,切深0.6×6mm――切速:50m/min,进给:0.04mm/tooth,回转速度:2650r/min,进给速度:212mm/min,干切削――加工50m后,后刀面磨损高度从原先的0.25mm减小到0.15mm

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