60度淬火料铣加工用什么刀具，选什么铣削参数，一文解惑

导读

本文回答了三个问题：淬火后60度的高硬度材料能铣削加工吗、如何高效、高速铣削加工淬火料呢、怎样选择高硬度淬火料铣的加工参数。相信会对大家的实际加工操作有所帮助。

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淬火后60度的高硬度材料能铣削加工吗？

可以。传统的切削加工方式有其弊端，而高速铣削有相当大的优势。

高硬度材料包括普通淬火钢、淬火态模具钢、轴承钢及轧辊钢等，是典型的耐磨结构材料，广泛用于制造各种对硬度和耐磨性要求高的零件。但是，由于这些材料通常具有很高的硬度（55-65HRC），如果采用传统切削方法加工，加工效率低，成本高且对环境有较大的污染。

例如，在模具制造领域，高硬度材料得到广泛的应用，如Cr12、Cr12MoV、H13、SKD11、SKD61、45号钢等常见的模具钢，传统的加工方法是对未热处理的毛坯进行粗加工一半精加工一热处理（达到最终技术要求）一 EDM一精加工一手工精加工。由于EDM加工（包括电极制造）和手工精加工耗时极多，故加工效率很低，同时采用EDM加工模具表面时易产生白硬层、裂纹、残余应力。

高速铣削技术的发展，为高硬度淬火料的铣加工提供了新的解决方案。淬火料高速铣削技术的优势主要表现在以下几个方面：

• 效率高，生产成本低。

• 加工表面质量好，加工精度高。

• 环境污染小。

• 适合加工薄壁类精细零件。

采用高速铣削技术加工淬火态模具钢时，其加工过程为淬硬毛坯——粗加工——半精加工——精加工，可减少EDM和手工精加工两道耗时多的工序，工艺时间大约减少30%-50%，生产效率的提高使生产成本下降，生产周期缩短，同时模具表面也不会因EDM加工而产生白硬层及裂纹、残余应力等缺陷，表面质童、几何形状精度得到改善，提高了模具寿命。

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如何高效、高速铣削加工淬火料呢？

模具零件淬火后硬度高较难加工，如何正确选择刀具铣削模具是关键。淬火料高速铣削要求刀具具有很高的硬度、耐磨性，同时也要求良好的韧性，以承受大的冲击载荷，此外还要求刀具材料有很高的热稳定性、优良的化学稳定性和良好的导热性。目前能够用于高速铣削淬火的刀具材料有CBN、PCBN、金属陶瓷、陶瓷、超细晶粒硬质合金以及涂层硬质合金。

1）新型硬质合金及涂层硬质合金刀具

采用涂层刀具时，由于切削过程中刀刃切削部分的温度很高，必须保证涂层在高温下能与基体牢固地结合，不致脱落或氧化变质。这类刀具基体通常采用韧性较好的材料（如硬质合金或高速钢）。采用超细晶粒硬质合金基体的涂层刀具是目前经济可行的刀具。这类刀具用于切削硬度在40-50HRc的工件，其成本较低。

2）陶瓷刀具和金属陶瓷刀具

陶瓷刀具具有很高的硬度和耐磨性，耐热性高达1200℃以上，与金属的亲和力小，抗粘结磨损能力强，化学稳定性好，切削速度可比硬质合金高出3-10倍，且寿命长。其中，Si3N4陶瓷刀具可切削硬度达63HRc的工件。金属陶瓷是以碳化物（如TiC）为基体的陶瓷，其硬度和耐热性超过硬质合金，接近陶瓷，而其抗弯强度和断裂韧性比陶瓷高，且具有高化学稳定性，尤其适合切槽加工。金属陶瓷刀具主要用于精加工，且要求机床刚度好。

3）CBN和PCBN刀具

CBN和PCBN刀具材料硬度高达8000-9000HV，耐热性高达1400℃，耐磨性好。PCBN刀具在高温、高压下将微细的CBN材料通过烧结结合在一起的多晶材料，有很高的硬度和耐磨性，适合加工硬度高于55HRC的材料，当切削速度高于1000m/min时， PCBN是切削淬硬钢的最佳刀具材料。如铣刀刀具品牌牌号BN-S200，BN-S20，BN-H10，BN-H21等。

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高硬度淬火料铣加工参数选择

淬火后加工铣削用量的选择取决于工件材料的切削加工性、刀具材料的耐磨性等因素。切削速度Vc、每齿进给量fz、背吃刀量ap的提高可以降低表面粗糙度，但是刀具寿命会因此降低。

铣削是一种断续切削，主要损坏形式是刀具破损。断续切削的温度差引起的热应力对刀具的破损会产生重要的影响。对最高温度影响最大的是切削速度，其次是每齿进给量。随着切削速度和每齿进给量的增大，最高温度升高，同时最低温度也随之升高，但最低温度的升高速度比最高温度升高慢，所以最大温差也随之增大。因此，虽然切削速度的增大在某种程度上可降低切削力，但是切削速度的选择也不能过大。

通常高速铣削高硬度淬火材料时，铣削速度范围为90-250m/min，进给量一般取0.05-0.35mm/r，背吃刀量为0.1-0.4mm。

选择切削用量时，应综合考虑加工效率、刀具寿命和加工精度要求，从而达到最佳的经济效益。

热处理后高硬度淬火料的铣削加工技术可显著提高加工表面质量，并在一定程度上取代磨削加工和电火花加工，同时具有很高的加工效率，提高了企业的市场反应能力，但加工时刀具磨损严重，刀具成本高，刀具平衡及刀柄锥形精度要求高，主轴价格昂贵且寿命短（5000-10000h) ，机床和控制系统昂贵。

为了加工时既满足切削的高效率和高精度要求，又具有良好的经济效益，刀具材料、切削参数等工艺参数的选择必须结合加工对象材料性能和加工性质确定。由于起步晚，目前我国的淬火料铣削加工技术与国外还有很大的差距，以刀具为例，国产刀具制造商一直坚持不懈的在研究高硬度淬火料铣加工刀具。

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本文来源：难切削材料加工技术、金属加工