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陶瓷刀片在模具硬铣削加工中的优势

为了在当今全球经济中保持竞争优势，模具制造商必须在极短的时间周期内不断生产出高质量的产品。为了达到这一目标，必须开发先进的制造工艺技术和切削刀具材料，使模具加工车间能始终处于竞争的优势地位。硬铣削作为这些先进制造技术中的一项，一直在不断发展之中。前几年，由于受到当时机床和切削刀具的局限，模具制造商未能真正采用硬铣削工艺。然而在今天，大多数配备有高刚性、高转速主轴系统和先进处理器的现代加工中心对切削硬材料都得心应手。同时，先进的CAM软件包已有针对硬铣削的特定加工循环，设计了可使刀具寿命较优化的刀具轨迹（刀路）功能。 硬铣削刀具的选择 模具车间通常使用三种类型的铣削刀具：整体硬质合金立铣刀、可转位硬质合金刀片以及较新开发的可转位陶瓷刀片。在不同的加工应用中，这三种刀具各有其优势和缺点。 （1）整体硬质合金立铣刀通常需要经过精密磨削和涂层处理，其价格相当昂贵。当刀具变钝时，必须进行重磨和再涂层。但是，经过重新修复的立铣刀其切削性能往往不如新刀好。 (2）第二类硬铣削刀具安装有可转位硬质合金刀片。在大多数情况下，此类刀片的硬质合得奖号及刀片几何参数并不是专为硬铣削加工而设计的，因此在加工淬硬材料时不能提供较佳的刀具寿命和生产效率。 （3）第三类硬铣削刀具采用了可转位陶瓷刀片，尤其是晶须增强型陶瓷刀片。使用装有可转位陶瓷刀片的刀具系统能够带来诸多好处，包括缩短加工周期和减少每个工件的加工工序。但是，使用这种刀具系统要求编程员和操作者都必须重新考虑加工工艺，并应重视一些使用其它刀具时可能无须考虑的细节问题。 模具加工车间使用全套装有晶须增强陶瓷刀片的硬铣削刀具系列（包括铣削表面、型腔和轮廓的可转位刀片），就能将淬硬的毛坯粗加工成一个零件并在一次安装中完成精加工。采用陶瓷刀片的铣刀（从大型面铣刀到小直径立铣刀都采用可转位陶瓷刀片）能够实现安全的高速铣削。使用为硬铣削设计的陶瓷刀片铣刀进行高速切削时，确保刀片夹持的安全性非常重要。 高速铣刀是基于陶瓷刀片铣削速度下的安全性和再现性来开发的。目前所用的晶须增强陶瓷的熔点超过2000℃，这就意味着陶瓷刀片能够以远远高于硬质合金刀片失效点的切削速度进行加工。实际上，晶须增强陶瓷刀片能在高于硬质合金刀片熔点的温度下正常工作。用陶瓷刀片进行硬铣削加工时不推荐使用冷却液，但建议使用空气冷却法，尤其在型腔铣削中，以避免切屑的二次切削。减少冷却液的使用及废液处理费用也是在硬铣削时使用陶瓷刀片可获得的额外好处。 使用陶瓷刀片降低加工成本 使用陶瓷刀片硬铣削能以多种途径帮助模具加工车间降低生产成本。首先，可以用一道工序替代多道工序。使用陶瓷刀片硬铣削时，可以先对钢件淬火，然后在淬硬状态下对工件进行铣削加工，从而取代过去加工→淬火→再加工的三道工序。通过减少在不同加工阶段安装和搬运工件的时间，可以缩短加工周期和改进作业路径。此外，用陶瓷刀片粗铣淬硬工件还能避免昂贵而费时的EDM（电火花机床）加工，无需制作一个或多个电极。

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