改善

,单涂层厚度为 2~3μm,采用 PVD 工艺进行涂敷。工件材料的切削加工性、刀具材料都对

切削用量选择产生直接影响。工件材料越硬、强度越高

,切削速度应越低。硬铣削的切削速度

范围

90~200 m /min 为宜。切削深度一般取 0·1~0·4 mm,进给量取 0·1~0·2 mm /r 为宜。

高速硬铣时,在切削刀刃上会产生很高的温度,如果采用冷却液进行冷却润滑时,硬质合金
刀体中组织将产生微细裂纹

,刀具就会过早失效。因此,高速硬铣时不宜采用冷却液进行冷却

润滑

,应采用干式硬加工。但是考虑到硬铣时的切削温度是随着工件硬度和切削速度的提高

而增加

,所以在工件硬度不是很高的情况下,在高速硬铣时也可以考虑采用微量润滑。当工件

硬度很高时

,高速硬铣应采用压缩冷空气进行吹除切屑,刀具寿命一般能提高 20% ~30%。加

工模具应尽可能采用粗铣和精铣两道工序

,通过高速铣削铣去大部分材料余量,留接近成品轮

廓的

0·05 mm 加工余量,然后采用较小的行距宽度进行精铣。模具的高速硬铣,由于能获得较

好的表面质量、显著短的加工时间、短的生产工艺流程和较低的加工费用而得到越来越广泛
的应用。
3 控制铣刀的移动距离、铣刀的回转偏心得到高质量的加工表面在使用球头铣刀的铣削加工
中

,当刀具的进给量较小时,加工表面的微观形貌呈现一条条的圆形凹槽,加工表面的粗糙度

可以用理论值

fP2/8r (fP:进给间隔; r:刀具半径)来近似代替。而当进给量增大时,加工表面将

出现实际的表面粗糙度要比理论值大许多

,加工表面上的圆形凹槽消失,随之代替的是排列无

序的微小凹坑。切削过程中影响表面质量的几何因素有

:刀具半径、进给量、进给间隔、刀具回

转偏心和刀刃相位差。刀刃相位差是影响表面质量的主要因素。
下面讨论铣削过程中刀刃相位差的控制方法。以铣刀的移动距离控制刀刃相位差,铣削过
程中铣刀完成一个周期运动的轨迹如图

1 所铣刀首先送进距离 La,在送进过程中,铣刀是切

削工件的

,然后铣刀抬起距离 Lb、后退距离 Lc、向旁边移动一个进给间隔 Ld、再落下距离 Le。

设铣刀在完成一个周期、即两次进给时的起始点为

A 和 B,则 A、B 之间的移动距离为

La、Lb、Lc、Ld 与 Le 之和。当主轴转速为 n 时,铣刀在两次进给之间所转过的转数
为

:M=T·n=M1·M2。铣刀转过的转数 M 为一个正实数,其中小数部分 M2 则为前后两次进给时

同一刀刃的相位差

ω。因此,前后两次进给时的刀刃相位差 ω 为:ω= 360×M2(°)在实际加工中,

由于铣刀的送进距离

La、后退距离 Lc 以及进给间隔 Ld 是固定不变的。所以,只能用抬起距离

Lb 和落下距离 Le 来调整铣刀的移动距离。由于抬起距离 Lb 和落下距离 Le 是相等的,因此,
利用抬起距离

Lb 一个因素就可以控制刀刃相位差 ω。

在图

2 中,从进给方向上看,凹坑大小交错,大凹坑是同一个切削刃加工的,小凹坑是另一

个切削刃加工的。设相邻两次进给的多边形凹坑在进给方向上的错位长度为

a。由于刀具每

转的进给量为进给速度与主轴转速之比

f /n,所以,在从加工表面的照片上测出进给量 f /n 和

错位长度

a 后,即可求出两次进给时的刀刃相位差 ω=360a·n /f=147°。由于刀具的进给量 f

/n=1·0 mm /r,所以,刀刃相位差 ω=147°对应的移动距离为 0·407 mm。因此,如果将抬刀距离 Lb
和落刀距离

Le 作(1·0-0·407) /2 mm 的修正,则可以使实际加工时的刀刃相位差为 0°。同理,根

据

ω=90°、ω=180°和 ω=270°的加工表面测出错位长度后,求出抬刀和落刀距离的修正值。修正

抬刀和落刀距离

Lb、Le 后,即补正了刀刃相位差后。如果再利用镗刀头调整刀具的回转偏心,

使得

≈1μm,则实际加工表面凹凸模样如图 3 所示。

从图

3 可以看出,当刀具的回转偏心较小时,可以通过修正刀具的移动距离,加工出正方

形或六边形的表面形状。根据研究

[2]知道,图 3a 所示表面的粗糙度最小,而且,图 3 所示规则

排列的凹坑形状可以较大地提高表面的润滑效果

[3]。因此,通过控制刀具的移动距离和回转

偏心

,既可以降低加工表面的粗糙度,又可以提高表面的润滑效果和视觉效果。综合以上的讨

论

,要提高模具加工质量的因素是多方面的。企业应有较高职业素质和经验丰富的工艺人员

及熟知加工工艺的编程人员

,企业除聘用和培训专业人员外,与机床制造厂、刀具厂以及专业

研究机构进行合作是一个重要途径。在模具加工中