苏州东锜公司主要钢种有：热作模具钢H13（SKD61、1.2344）、H13-S（FDAC）、38CrMoAl（SACM645）等；冷作模具钢D2（1.2379）、SKD11、Cr12MoV、O1（SKS3、1.2510）、DC53、S7等；高速工具钢 M2（SKH51、1.3343）、M35（SKH55、1.3243）、塑胶模9Cr18Mo（440C）、4Cr13等，其广泛应用于汽车、船舶、电器、电子通讯、医疗机械等各大领域，已成为工业企业必不可少的材料。

　　

　　

 

　　

　　　　大多数模具钢在热处理前被切割，主要用于型腔、凸模、凹槽等的平面铣削和垂直铣削。切割后进行淬火、回火等热处理，此时硬度可达HRC 50 ~ 60甚至更高。 高硬度可以保证模具的耐磨性，延长其使用寿命。然而，零件在热处理后容易变形，材料变硬，加工性能变差。为了满足更终的精度要求，只能使用磨削甚至手动磨削进行精加工。这种加工方法效率低、周期长、交货晚、成本高，难以满足客户需求。事实上，目前这样的局面已经形成。哪家公司能高效加工模具，缩短交货时间，降低相应成本，从而扩大市场，扩大销售，赢得竞争。

　　

　　　　为了满足上述要求，人们改变了思维，他们是否也可以在材料热处理和硬化后使用切削工具进行切削，特别是各种类型的型腔和型面是否也可以用端铣刀进行加工，以便它们不仅可以用于半精加工，还可以用于精加工，实现部分或全部“铣而不磨”单位时间的切削量远大于砂轮，即其加工效率远高于磨削，在设备投资、占地面积、环保、降低总成本等方面可带来诸多经济和社会效益。以下是整体端铣刀为满足切削淬硬钢的要求而进行的改进的描述。

　　

　　　　当谈到车削而非磨削和铣削而非磨削加工硬化钢时，立方氮化硼(CBN)刀具材料通常是首先想到的。立方氮化硼颗粒的硬度可达HV8000~9000，烧结PCBN的硬度可达HV3000~5000，耐热性可达1400 ~ 1500℃ PCBN在800℃nak80导热性能的硬度高于陶瓷和硬质合金在室温下的硬度，因此硬质合金可以以3-5倍的切削速度切削，其化学稳定性好。在1200-1300℃时，PCBN不会与铁基材料反应，仅在2000℃时才会与碳反应 立方氮化硼对各种材料的附着力和高温扩散也比硬质合金小得多，因此特别适合加工钢铁材料。 立方氮化硼的导热系数是硬质合金的20倍，仅次于金刚石，其导热系数随着温度的升高而增加。 立方氮化硼与不同材料的摩擦系数仅为0.1 ~ 0.3，随着切削速度的增加，摩擦系数会减小，而硬质合金的摩擦系数为0.4 ~ 0.6。

　　

　　　　三菱材料公司早先开发了一种由立方氮化硼材料制成的立铣刀。其CBN-2XLB R1X5球头立铣刀(即球头半径为1毫米，颈部长度为5毫米)可以在转速为转/分钟、进给速度为1700毫米/分钟、切削深度为0.05毫米(反向进给速度)的条件下铣削SKD11模具钢 切割800米后，侧面磨损仅为0.03毫米 如果切削深度增加到0.1毫米(即在更高的切削载荷下)，在切削400米后，侧面的磨损高度仅为0.022毫米 由于其高球头精度(r公差为5微米，外径公差为0 ~ 10微米)和高加工精度，为了保持同样的高精度，如果CBN高精度球头立铣刀可用于加工表面，则需要7 ~ 8个同样精度的硬质合金球头立铣刀。

　　

　　　　在切削淬硬模具钢时，如果选用CBN材料，虽然价格相对昂贵，但由于切削速度快，加工时间可以缩短，刀具寿命可以延长，产品质量可以提高，因此可能具有更好的经济性。

　　

　　　　当然，如果我们只是选择新的刀具材料而不是实际的加工条件，加工成本也会增加(立方氮化硼刀具的价格大约是硬质合金刀具的6 ~ 10倍) 此外，当使用新的切削刀具材料时，切削条件的不当选择也会影响加工质量和刀具寿命。 因此，应对整个加工任务进行评估，并对生产批次、加工时间、机床和刀具性能进行综合权衡。在保证加工质量的前提下，在切削速度较低nak80材料是不是比较好?的情况下，也可以选择价格较低的涂层硬质合金刀具，也可以达到较好的加工效果。

　　

　　　　涂层技术与硬质合金材料的新发展

　　

　　　　淬硬钢的硬度通常可以根据不同的应用要求达到HRC 45 ~ 68 为了平稳地切割工件，切割工具的硬度通常需要达到待切割工件硬度的3-5倍或更多。 涂层的硬度通常用维氏硬度来衡量。以三菱产品为例，镀锡端铣刀的硬度为HV1900，MSTAR系列镀(铝、钛)氮端铣刀的硬度为HV2800，镀(铝、钛、硅)氮端铣刀的硬度为HV3200，而更近开发的镀冲击奇迹纳米(铝、钛)氮端铣刀的硬度进一步提高到HV3700，可以说接近PCBN的硬度值 其氧化起始温度和涂层结合力进一步提高，同时摩擦系数不断降低。 如果只简单地将HRC值与HV值进行比较，则HRC68大约相当于HV940。虽然硬度值的增加和比较不是线性的，但可以看出(铝、钛)氮涂层MSTAR立铣刀已经可以切削淬硬钢，而冲击奇迹涂层VF系列立铣刀具有较高的硬度和氧化起始温度，可以获得较好的加工效果。

　　

　　　　冲击奇迹涂层VF系列立铣刀切削实例:

　　

　　　　(1)使用VF2SB R1球头立铣刀加工高速钢SKH51(M2)模具(硬度HRC65)，切削参数为:转速转/分，进给速度6000毫米/分，0.15毫米/齿，反切削量0.07毫米，侧切削量0.2毫米，空冷 切割长度达到30米后，刀具仍未损坏。

　　

　　　　(2)模具钢SKDI(HRC 60)采用VFMD φ6直角立铣刀加工，切削参数如下:转速8000转/分，进给速度2160毫米/分(0.045毫米/齿)，空冷 切割长度达到100米后，刀具仍未损坏。

　　

　　　　(3)用VF2SB R3球头铣刀加工压铸模具进行热加工(材质DH315，硬度HRC52)，切削参数为:转速转/分，进给速度1600毫米/分，每齿进给速度0.05nak80不锈钢毫米/齿，反进给速度(切削深度)2毫米，侧进给速度0.2毫米，平行铣削，空冷 虽然这种材料具有很强的韧性，但刀具在切削120米以上后才损坏。

　　

　　　　(4)用VF2SB R1球头铣刀切削HRC68以上粉末冶金高速钢模具。切削参数为:转速8000转/分，进给速度1260毫米/分，每齿进给速度0.08毫米/齿，反进给速度0.2毫米，侧进给速度0.07毫米，空气冷却和向下铣削 切割长度可达50米以上，比普通立铣刀的寿命长几倍。

　　

　　　　(5)用VF2SB10球头铣刀加工模具钢SKDI(HRC 60)。切削参数为:转速1200转/分，进给速度240毫米/分，每齿进给速度0.1毫米/齿，反进给速度高达8毫米，侧进给速度0.5毫米，正向铣削，空气冷却 在如此大的切割深度下，它仍然可以切割30米，是旧产品的3倍。

　　

　　　　(6)使用长颈VF2XLB R1×20球头铣刀加工模具的深槽。材料是SKDII(HRC60)。切削参数为:转速 rpm，进给速度1000 mm /min，每齿进给量0.05mm/齿，空冷铣削 往复切割长度可达20米，是其他同类产品寿命的两倍。

　　

　　　　(7)VFMD直角端铣刀用于同时加工硬度高达HRC60的淬硬钢的侧面和底面。切割稳定，可获得良好的表面质量。芯片形状和颜色正常。切割速度为151米/分钟，每齿进给量为0.1毫米/齿。底部边缘具有良好的抗缺陷性和外围边缘的耐磨性。

　　

　　　　(8) SKDII(60HRC)用圆弧端铣刀VFMDRB加工，切削速度50m/min，每齿进给0.05mm/齿，切削深度0.5mm，切削宽度8mm，向前铣削，空冷。 切割长度为8m后，刀具几乎没有损坏。

　　

　　　　立铣刀基体中的超细碳化物颗粒

　　

　　　　立铣刀的齿在加工过程中反复受到冲击载荷，因此它们必须具有足够的韧性nak55是不是nak80。 切削硬化材料时，切削力较大，应提高韧性。 如今，涂层的硬度越来越高，涂层在切削淬硬钢时保证了刀具的耐磨性，而基体材料更能保证切削加工性和韧性。 涂层硬质合金立铣刀的基体材料主要是高韧性、抗振性好的K型硬质合金(碳化钨是主要成分) 为了提高韧性，应细化碳化钨晶粒。涂层表面越硬，基体晶粒越细，硬化钢的性能越高。 冲击奇迹涂层基体材料的晶粒度可达1μm以下，从而同时提高了基体材料的耐磨性和韧性。

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