模具加工的最新刀具需求（三）

HEATS

　　同时，通过将刀片小型化，使切削刃长度比以往的大进给刀具明显缩短，减小了切削阻力，从而通过多刃化有效控制了切削力。

" J$ S9 i( }- m' G+ g2 K+ j5 t * d: \ G# l$ T2 {& e

　　(3)小切深、大进给加工的优点

8 ?' a k( ^2 T' j4 A$ ^. Z ; e; m; k! }" c q

　　小切深、大进给加工是大进给刀具的应用条件，其优点是材料切除率大、加工效率高。与采用大切深的高效加工相比，在切深量减小的情况下，可在机床工作台的最大进给限制范围内进行高效率的快速进给加工。

! G8 G p! z5 T

　　采用圆刀片通过加大切深来提高加工效率时，加工后工件上会留下明显的切削残留部分，这将增加后续精加工刀具的加工负荷。虽然粗加工效率很高，但会降低后续工序的加工效率。与此相比，采用小切深、大进给加工时，粗加工的切削残留部分减少，更接近最终精加工的形状，从而可减轻后续工序精加工刀具的负荷，使粗加工和精加工的效率同时得到提高，稳定可靠地实现高效加工。

& B5 g8 s% G x# e( L

　　3.超润滑JX涂层

　　如上所述，在通过改进刀刃形状、增加刀刃数量以提高加工效率的同时，如能提高刀具回转速度，加快切削速度和进给速度，就能进一步提高加工效率。但是，在高于现行切削速度时，目前的刀具涂层对切削产生的高温和压力承受能力不足。因此，我们重新认识了小切深、大进给切削对切削刃的影响，确定了高速化必需的性能：即使在高温下也具有能抑制大进给切削产生的切屑与刀具之间摩擦的润滑性能。为此，日立工具成功地开发了润滑性极强的钛化合物系列涂层。这种能用于高效加工的新性能JX涂层能有效降低月牙洼磨损和后刀面磨损，并有效防止刃口粘结现象。

　　(1)低摩擦系数、高硬度、高韧性的JX涂层

: b) U3 V K$ I; \* {

　　JX涂层在钛、铝系化合物中添加了自润滑材料，能利用切削热在涂层表面形成薄氧化层。该氧化层可提高润滑性能，控制切削温度上升，同时降低切削刃与被加工工件之间的亲和性，抑制切削刃的粘结。JX涂层的硬度与硬度最高的TiSiN系涂层相当，高硬度可防止高速高效加工环境下的切削刃磨损，大幅延长刀具的使用寿命。陶瓷系硬质涂层难以有效防止铣削加工特有的断续切削造成的热裂纹，但JX涂层由于韧性大幅提高，因此具有很高的抗崩刃性。可以看出，JX涂层是同时具有润滑性、耐摩耗性、抗崩刃性的新一代涂层。在刀刃数和使用寿命相同的前提下，它比以前涂层的切削速度提高了40%。

" }" c& g" l6 A7 c

　　(2)多刀刃、大进给圆角立铣刀的高速切削实例

' G1 [" V* P8 B0 s% y

　　使用多刃型大进给圆角立铣刀和JX涂层刀片在最新型的数控加工中心机床(切削进给速度最高可达50m/min)上进行高效加工的实例：多刃型大进给圆角立铣刀的刀刃外径为φ32mm，有5个切削刃；刀片牌号为JX1045；被加工材料为40CrMnMo7(相当于JIS标准的SKT3)。在切削速度Vc＝300mm/min、主轴转速n=3000/min、切削进给速度Vf＝50m/min、每齿进给量fz＝3.3mm/齿、切深ɑp×ɑe＝0.3×25mm的切削条件下，可轻快完成切削。加工所用的高速数控加工中心在国内外尚未普遍使用，与目前普遍使用的切削进给速度10～20m/min的高速数控加工中心相比，加工效率可提高2.5～5倍。而新一代多刃型大进给圆角立铣刀可使现有高速数控机床的功能发挥到极致。

$ V- j# a8 m$ j8 I) K & [5 W! x5 ~1 b. ]

　　以上介绍了应用最新技术研制的Epoch深切削圆角立铣刀、大进给圆角立铣刀和JX涂层的开发目的与效果。这些新型刀具的出现满足了提高模具加工效率的需求，也降低了模具加工成本。

0 z' s# D8 W% D3 x) N& j0 S - T/ \1 f. F7 o: z: w; p( w2 Z " q5 E0 T1 ~9 c- p. H |. v