高速铣削淬硬弹簧模具加工的刀具关键技术介绍

　　高速铣削弹簧模具时应对铣刀提出安全性要求。试验证明，普通铣刀的结构和强度不能适应高速切削的要求。铣刀在高速旋转时，刀具的各部分承受的离心力已远远超过切削力本身的作用，成为刀具的主要载荷。当离心力达到一定的程度时，会造成刀具的变形，甚至破裂，从而造成严重的后果。因此，研究高速铣刀的安全性技术，防止由离心力引起的刀具损坏，对高速铣削弹簧模具的刀具技术有极其重要的意义。

　　德国在高速切削工具系统的方面研究成果为高速切削加工技术的推广应用作出了重要贡献。早在20世纪90年代初德国就开始了对高速铣刀的安全性技术研究，取得了一系列的成果，并制订了ＤＩＮ６５８９－１《高速旋转铣刀的安全性要求》标准草案，规定了高速铣刀失效的试验方法和标准，在技术上提出了高速铣刀设计、制造和使用的指导性意见，规定了统一的安全性检验方法。该标准草案已成为各国高速铣刀安全性的指导性文件。

高速铣刀的安全失效形式有两种：变形和破裂。不同类型的铣刀，其安全试验方法也不同。对于机夹可转位铣刀，一种试验方法是在1.6倍于最大使用转速下刀具的永久性变形或零件的位移不超过0.05mm；另一种试验方法是在2倍于最大使用转速下刀具不发生破裂，包括夹紧刀片的螺钉被剪断、刀片或其他夹紧元件被甩飞、刀体爆裂等。对于整体式铣刀，则必须在2倍于最大使用转速条件下试验而不发生弯曲或断裂。

　　结合高速铣刀安全性标准，通过有限元计算模型的分析，为适应高速铣刀的安全性要求，可从以下几个方面着手：

（１）刀具质量和刀具结构

　　减轻刀具质量、减少刀具系统构件数和简化刀具系统结构是提高刀具破裂极限的有效途径。比较同一直径刀具用试验求得的破裂极限与刀具质量、刀具构件数和构件接触面数间的关系，可以发现，刀具质量越轻，刀具系统构件数量和构件接触面越少，刀具破裂极限转速越高。为减小刀具质量，应根据材料抗拉强度与密度的比值以及刀具应用的转速范围选择刀体材料。目前，有采用高强度铝合金制造高速铣刀刀体。