高精度球头立铣刀

    对提高模具精度和缩短交货周期的要求日益严格的形势下，尽可能提高加工精度、减少磨削工作量的必要性已深入人心。为此，用户急需高精度、高品质、长寿命的铣削刀具。

    日本三菱材料神户工具公司开发了CBN-2XLB型CBN长颈球头立铣刀和VC-2PSB-P型高精度球头立铣刀。

1CBN-2XLB型CBN长颈球头立铣刀

    人们希望CBN立铣刀具备两大性能：①能够稳定地加工原有刀具虽能加工但刀具寿命短的高硬度材料。2005年，该公司生产销售了能够加工HRC60以上的高硬度材料、寿命超过原有刀具的涂层硬质合金立铣刀。但用户需要寿命更长的CBN立铣刀。②能够长时间精铣加工自硬钢等材料。特别是在用小直径立铣刀精铣加工时，由于刀具直径较小，切削长度变长，用原有硬质合金立铣刀加工常常需要使用几把刀具。针对这些性能要求，开发了CBN-2XLB型CBN长颈球头立铣刀。

    （1）铣刀特点

    CBN-2XLB型CBN长颈球头立铣刀的刀体材料为硬质合金，刀夹和切削刃部分为CBN材料。由于立铣加工属于断续切削，应选用高强度、强力断续切削性能优良的CBN材料。为了获得优质精加工面，刀尖部分的排屑至关重要。该铣刀的刀尖具有足够大的容屑槽，不会产生因切屑咬入而损伤加工面的情况；全部切削刃都采用负倒棱，提高了切削刃强度和抗崩刃性能；R精度达到±5μm，球头切削刃与外圆切削刃的连接光滑无痕，能实现高精度铣削；CBN与刀体的连接采用压接方式，根据加工需要，可不受限制地任意加长颈部以下长度。

    （2）加工SKD11模具钢实例

    考察了使用CBN-2XLB型长颈CBN球头立铣刀、原有加工高硬度钢用涂层硬质合金立铣刀及其他公司生产的CBN立铣刀加工SKD11淬硬钢（HRC60）时的刀具磨损对比情况（转速：20000r/min；进给速度：1700mm/min；切削液：油雾）。CBN-2XLB立铣刀的切削长度达800m；涂层硬质合金立铣刀的切削长度为200m；其他公司CBN立铣刀的切削长度为500m。涂层硬质合金因磨损达到使用寿命；其他公司CBN立铣刀因切削刃崩刃达到使用寿命。CBN-2XLB立铣刀的切削长度是涂层硬质合金立铣刀的4倍，是其他公司CBN立铣刀的1.6倍，但其磨损仍然很小，保持了良好的切削状态。由于CBN-2XLB立铣刀比其他公司CBN立铣刀的抗崩刃性能好，同时比硬质合金立铣刀的耐磨性好，因此在加工高硬度材料时显示出优异的性能。

    （3）加工NAK80自硬钢的精加工面比较

    用CBN-2XLB型立铣刀和硬质合金立铣刀加工NAK80自硬钢时（转速：40000r/min；进给速度：4000mm/min；切削液：油雾），铣削长度达到2000m后的加工情况表明，与铣削SKD11（HRC60）时相比，两种立铣刀的磨损差异有所减小，这表明硬质合金立铣刀的铣削长度也能达到2000m以上。但从铣削2000m后的加工面形态来看，CBN-2XLB立铣刀的相当于切削刃进给的刀痕十分清晰，而硬质合金立铣刀的加工面刀痕不清晰，甚至还产生了切削挤裂。由此可见，CBN-2XLB型由于具有优异的耐磨性能，在加工NAK80等自硬钢时能够长时间保持稳定的精加工面，这对于用一把刀具加工大平面时无人值守的长时间加工非常有用。

2VC-2PSB-P型高精度球头立铣刀

    （1）高精度刃部形状

    该公司2003年开始销售的VC-2PSB型高精度硬质合金球头立铣刀的R精度达到±5μm。近年来，为了满足对更高精度球头立铣刀的需求，又开发了VC-2PSB-P型球头立铣刀，其R精度达到±2μm，为世界最高精度。其尺寸范围从R0.05－R6mm共23种规格。该立铣刀的设计非常重视切削刃形状的切削性能。一般的球头立铣刀刀尖中心附近的切削速度很低，切削刃不起切削作用而是挤压工件材料，从而产生挤裂缺陷，因此难以获得优质加工面。VC-2PSB-P型改善了中心部分切削刃形状，实现了球头切削刃直至中心部分都具有良好切削性能。此外，R刃与外圆切削刃的连接圆滑无痕，从而可防止精加工面不平整度的产生。

    （2）可获得优良加工面

    用VC-2PSB-P型（R3mm）铣削SKD61（HRC52）淬硬钢模具50m后，可以看出精铣面上清晰可见、周期进给的切削痕迹；与此相反，原有立铣刀精铣后表面因切削刃的挤裂缺陷，使周期进给切痕不清晰。由此可见，VC-2PSB-P型最高精度球头立铣刀在铣削淬硬钢时，能长时间保持高精度的切削刃形状。

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