本文將對高硬銑刀如何選擇展開講解下，文章會從材料、類型、涂層等方面詳細(xì)介紹了如何選擇高硬度立銑刀，為相關(guān)加工場景提供了專業(yè)的選擇指南。
選擇高硬度立銑刀時(shí)需考慮哪些具體參數(shù)？在選擇高硬度立銑刀時(shí)，需要考慮哪些更普遍的因素？目前，各種各樣的公司在生產(chǎn)過程中越來越多地使用具有高韌性的材料。為了適應(yīng)高硬度材料的高速加工，對高硬度立銑刀的使用壽命和加工效率提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括：在大多數(shù)情況下，我們將從以下三點(diǎn)中選擇高硬度立銑刀：
#1.材料
在加工高硬度材料時(shí)，提高刀具加工效率的一些有效策略包括選擇合適的刀具材料、確定合理的刀具幾何參數(shù)、優(yōu)化和升級刀具結(jié)構(gòu)以及選擇合適的加工工藝。當(dāng)夾具夾緊時(shí)，高硬度立銑刀能夠在高速旋轉(zhuǎn)下切削模具鋼、鑄鐵、不銹鋼和其他硬度約為 HRC30 的鋼材，這是 “削鐵如泥” 的完美例證。它旨在加工硬度高達(dá) 30-50 HRC 的淬火鋼、HB250-400 的調(diào)質(zhì)鋼，還可以加工普通立銑刀無法處理的材料，如不銹鋼。這些能力使其成為各種制造應(yīng)用的理想選擇。
常見的高硬度材料示例包括冷硬鑄鐵、淬火鋼、粉末冶金材料和其他特殊材料，冷硬鑄鐵也是一個(gè)例子，還有各種其他獨(dú)特材料。以下是與高硬度材料加工相關(guān)的一些特性：這種材料的特點(diǎn)是高硬度（通常大于 HRC45，但有些可達(dá) HRC68）、高強(qiáng)度和低塑性。刀尖有很高的斷裂風(fēng)險(xiǎn)，最終會磨損。在切削操作中，由于切屑和切削刃僅短暫接觸，且切削力和切削熱都集中在切削刃上，因此切削刃很容易損壞或磨損。
為了正確加工高硬度材料，所用刀具的硬度必須遠(yuǎn)高于被加工材料的硬度。此外，由于切削高硬度材料會使刀尖達(dá)到極高的溫度，因此高硬度立銑刀必須具備以下屬性才能有效工作：
具有優(yōu)異的高溫硬度，因此抗塑性變形能力強(qiáng)；
具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性，即不會發(fā)生熱劣化，也不會與被切削材料、氧氣或任何其他切削液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
材料的導(dǎo)熱性很高，因此高溫刀頭不會因熱沖擊而損壞。
#2. 銑刀的類型
常見的高硬度立銑刀主要由三組刀具組成：平底刀、球頭刀和圓鼻刀，平底刀是最基本的類型。您需要根據(jù)加工標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的類型，并確定每個(gè)狀態(tài)需要哪些立銑刀，此外，還需要選擇合適的種類。
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平底刀
平底刀能夠干凈利落地切削多種材料，包括銅、鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、工具鋼、鈦合金和熱處理鋼等。使用平底刀加工獲得的成品表面粗糙度極佳。平底刀具有高度耐熱的 ALTIN 涂層，可用于高速加工，這使刀具能夠更高效地切削。由于生產(chǎn)平底刀的原材料是晶粒度的碳化鎢，因此平底刀具有高水平的韌性。平底刀可提高光滑度，降低摩擦系數(shù)，提高車床效率，進(jìn)而節(jié)省更多生產(chǎn)時(shí)間，這些好處都?xì)w功于車床。
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球頭刀
球頭刀具有高硬度、耐磨性、高硬度和抗粘性，所有這些都有助于提高刀具的整體性能。雙球頭刀的安裝過程簡單，切割精確無毛刺，使您的工作整體上更輕松方便。鎢鋼球頭刀常用于雕刻、切割和雕刻。球頭刀是非常通用的工具，可用于切割多種材料，如木材、膠合板等。
由于鎢鋼具有高耐磨性和長使用壽命，因此它是制造球頭刀的首選材料。球頭刀的雙刃切削刃可確保干凈準(zhǔn)確的切割，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最高效率。只有在本網(wǎng)站上才能獲得這種獨(dú)特的手持圓鋸，它還具有球頭刀功能。同時(shí)，球頭刀可用于切割有色金屬材料以及其他材料。此外，用于制造球頭刀的鎢鋼具有高度硬度和耐磨性。同時(shí)，球頭刀是木工的有用工具，使您的任務(wù)大大簡化，節(jié)省大量時(shí)間和精力，您可以在這里獲得它。
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圓鼻刀
圓鼻刀可用于銑削平面，平面本身也可以加工，此外，平面的功能范圍相當(dāng)廣泛，它的主要作用是作為粗加工工具。
在對原材料進(jìn)行粗加工時(shí)，通常的做法是使用帶有大 R 角的圓鼻刀作為切削工具，這是 “粗加工” 過程的一部分。
具有適度 R 角的圓鼻刀也可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)立銑刀用于切割曲線或銑削側(cè)壁，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)立銑刀的 R 角較大。這種材料的一些特性包括大排屑槽、高硬度和耐磨性、結(jié)合大切削刃排屑槽和大螺旋排屑槽的排屑設(shè)計(jì)、排屑不積屑、良好的表面光澤和去毛刺雙邊緣加工設(shè)計(jì)。
圓鼻刀的切削塊具有適合刀柄倒角的夾緊方案，硬度高，倒角光滑。圓鼻刀可以立即對溫度低于 65 度的熱處理材料進(jìn)行高速粗加工到精加工，從而減少所需的換刀次數(shù)，特別是對于端面銑削和短邊銑削。圓鼻刀具有納米涂層，可防止化學(xué)反應(yīng)，防止產(chǎn)品磨損，降低摩擦引起化學(xué)反應(yīng)的可能性，使產(chǎn)品耐熱和耐高溫，并且耐熱和耐高溫。
#3. 涂層
TiN - 氮化鈦
高硬度立銑刀的基本通用耐磨涂層
TiN 是用于高硬度立銑刀的最常見硬質(zhì)涂層類型，它耐磨且耐腐蝕。在加工軟鋼的過程中，它可以減少容易粘附的材料量，提高材料的化學(xué)和溫度穩(wěn)定性，并降低發(fā)生的摩擦量?？梢栽谟捎操|(zhì)合金制成的高硬度立銑刀上應(yīng)用 TiN 涂層，此類工具的示例包括鉆頭、銑刀、切削刀片、高硬度立銑刀、絲錐、鉸刀、沖刀片、切削工具、剪切和彎曲工具、基體、模具等。由于其具有生物相容性，除了可用于外科和牙科器械外，還可用于植入式醫(yī)療設(shè)備。TiN 常用于高硬度立銑刀的涂層，因?yàn)樗尸F(xiàn)金色，這是它如此受歡迎的原因之一。工具鋼可以有 TiN 涂層，這種涂層經(jīng)常使用，必要時(shí)很容易去除。在使用昂貴的機(jī)械時(shí)，考慮到工具翻新可能帶來的大量成本節(jié)省尤為重要。
TiCN - 碳氮化鈦
高硬度立銑刀的抗粘附腐蝕耐磨涂層
TiCN 是一種出色的涂層，可用于多種應(yīng)用，也可用于高硬度立銑刀。由于 TiCN 具有更高的結(jié)晶度，因此它比 TiN 更耐沖擊且更硬。在它的幫助下，可以對切削、沖壓和成形工具以及注塑模具部件和其他磨損部件進(jìn)行涂層，此外，它還可用于高硬度立銑刀的涂層。由于其生物相容性，它可用于制造醫(yī)療儀器以及打算手術(shù)植入的設(shè)備。根據(jù)應(yīng)用、冷卻劑和其他加工參數(shù)的不同，加工速度可以提高，刀具壽命可以延長多達(dá)八倍。由于 TiCN 涂層的熱穩(wěn)定性比其他涂層稍低，因此建議將其用于在較冷環(huán)境中進(jìn)行的切削。去除以前的 TiCN 涂層并不困難，完成后可以對工具進(jìn)行重新涂層，因此，昂貴設(shè)備的翻新可能會導(dǎo)致成本大幅降低。
AlTiN - 鋁鈦氮涂層
用于高硬度立銑刀
這種分子由鋁、鈦和氮化學(xué)成分組成，涂層厚度可在 1 μm到 4 μm之間變化。AlTiN 涂層的最典型特性之一是其對熱和氧化的破壞性影響具有非常高水平的保護(hù)，這部分是由于納米級材料具有 38 GPa的硬度。因此，盡管切削速度和切削溫度都有所提高，但涂層系統(tǒng)不會改變。
涂有 AlTiN 的工具的使用壽命比未涂有 AlTiN 的工具長多達(dá) 14 倍，使用壽命的這種差異取決于具體的應(yīng)用。由于該涂層含有高百分比的鋁，因此它是用于精密工具的合適材料，這些精密工具用于切削困難材料，如抗拉強(qiáng)度超過 1,300 N/mm2 的鋼、不銹鋼和鑄鐵。該涂層具有足夠的彈性，可承受高達(dá) 900 攝氏度（約 1,650 華氏度）的溫度，與 TiN 涂層相比，其耐熱性高出 300 攝氏度。
TiAlN - 鋁鈦氮化物
高硬度立銑刀的耐磨涂層
TiAlN 涂層除了具有很強(qiáng)的抗熱應(yīng)力和抗氧化性外，還具有出色的耐磨性。通過在涂層中加入鋁，這種復(fù)合 PVD 涂層的耐熱性比標(biāo)準(zhǔn) TiN 涂層提高了 100 攝氏度。TiAlN 涂層常用于 CNC 機(jī)器上的高速切削工具，用于在惡劣的切削條件下加工具有較高韌性的材料，這樣做是為了在加工上述類型的材料時(shí)獲得最佳效果。TiAlN 是用于整體硬質(zhì)合金銑刀、成形刀、鉆頭和切削刀片的極好材料，此外，它也是用于鉆頭的極好材料。這種材料可用于需要干式或幾乎干式機(jī)床的應(yīng)用。
#4.選擇
高硬度銑刀根據(jù)工件的類型和硬度選擇刀具涂層的種類。例如，對于硬度低于 HRC40 的工件（如碳鋼）的加工，可以選擇 TiN 涂層。當(dāng)銑削由硬度約為 HRC50 的材料（如合金鋼和工具鋼）制成的工件時(shí)，可以考慮選擇 TiAlN 涂層。當(dāng)加工硬度更高的工件時(shí)，可以選擇刀具形式、硬質(zhì)合金材料和涂層，它們是加工高硬度材料的神奇涂層。
高硬度銑刀根據(jù)工件的輪廓確定立銑刀頸部的形狀。球頭刀的頸部形狀有三種不同的變體：普通型、長頸型和錐頸型。您選擇的刀具類型將取決于切削深度和工件的形狀。長頸型和錐頸型都可以通過深孔加工處理，但在兩者之間做出決定時(shí)，干涉角是需要考慮的重要因素。同時(shí)，與長頸型相比，錐頸立銑刀具有高剛度，這可以改善切削條件并產(chǎn)生更高的加工精度，這是因?yàn)楦邉偠仁沽姷赌軌蚋玫乇３制湫螤?，建議在可行的情況下選擇錐頸立銑刀。
根據(jù)加工精度，高硬度立銑刀選擇具有不同球頭精度的立銑刀。在大多數(shù)情況下，球頭立銑刀的圓弧精度小于 10 μm，然而，也有精度范圍為 0.5 到 5.0 μm的高精度立銑刀可用于高精度加工。
由于導(dǎo)熱性低，切削熱難以被切屑帶走，切削力大，切削溫度高，刀具磨損嚴(yán)重，所有這些因素都容易導(dǎo)致刀具切削或崩刃。
當(dāng)加工冷鑄鐵時(shí)，工件的邊緣由于非常脆而容易破碎和剝落。如果在切削此類材料時(shí)使用切削液進(jìn)行冷卻，刀具可能會因間歇加熱和冷卻而受到熱沖擊。如果使用切削液進(jìn)行冷卻，顯著的溫度波動很容易導(dǎo)致硬質(zhì)合金切削刃崩裂。另一方面，如果使用壓縮空氣進(jìn)行冷卻，不僅可以保持刀具上的溫度相同，還可以用于將切屑吹離切削區(qū)域，這有助于防止高硬度切屑的二次切削作用對刀具造成損壞。
如果刀刃數(shù)量少且排屑槽大，排屑可以相當(dāng)順暢，但同時(shí)，刀具的橫截面積小，刀體剛度低，切削時(shí)刀體容易彎曲。另一方面，如果刀刃數(shù)量和刀具橫截面積都增加，刀體的剛度也會增加，然而，排屑槽會變小，切屑保持力會降低，這將更容易導(dǎo)致切屑堵塞，并導(dǎo)致工件表面光潔度降低。
高速高硬度立銑刀的切削刃應(yīng)盡可能短，以使刀體盡可能堅(jiān)固，切削性能最佳。立銑刀的剛度與排屑槽長度乘以排屑槽長度的三次方（懸伸長度）成反比。
因此，如果高速高硬度立銑刀的刀刃長度（懸伸長度）增加一倍，刀體的剛度將降低到其原始值的 1/8。立銑刀的徑向刀具是工具包中非常重要的組件，如果立銑刀的刀刃長度明顯長于所需的最小切削長度，將不利于立銑刀及其性能。
#5.結(jié)論
高硬度立銑刀是提高生產(chǎn)率的優(yōu)秀工具。當(dāng)夾具夾緊時(shí)，高硬度立銑刀能夠在高速旋轉(zhuǎn)下切削模具鋼、鑄鐵、不銹鋼和其他硬度約為 HRC30 的鋼材，這是 “削鐵如泥” 的完美例證。它可以加工硬度為 30-50 HRC 的淬火鋼、硬度為 HB250-400 的調(diào)質(zhì)鋼，還可以加工普通立銑刀無法加工的材料，如不銹鋼。
