這篇文章通過對“60度左右的高硬度材料能銑削加工嗎？如何高效、高速銑削加工高硬度材料呢？怎樣選擇高硬度材料銑削的加工參數呢？”這三個問題的回答來進行講解，相信會對各位同行的實際加工操作會有一定的幫助。
這篇文章通過對“60度左右的高硬度材料能銑削加工嗎？如何高效、高速銑削加工高硬度材料呢？怎樣選擇高硬度材料銑削的加工參數呢？”這三個問題的回答來進行講解，相信會對各位同行的實際加工操作會有一定的幫助。
問題一：60度左右的高硬度加工材料能進行銑削加工嗎？
首先這個回答是肯定的：可以！
相比較于傳統的切削加工方式的弊端，高速銑削是具有相當大的優勢的。
我們所說的高硬度加工材料包括普通淬火鋼、淬火模具鋼、軸承鋼及軋輥鋼等，這些都是典型的耐磨性材料，廣泛用于制造各種對硬度和耐磨性要求較高的零件。但是，由于這些材料通常具有很高的硬度（55-65HRC），如果采用傳統切削方法加工，加工效率低，費時又費力。
例如，在模具制造領域，高硬度材料得到了非常廣泛的應用，如Cr12、Cr12MoV、H13、SKD11、SKD61、45號鋼等常見的模具鋼，傳統的加工方法是對未熱處理的毛坯進行粗加工一半精加工一熱處理（達到最終技術要求）一 EDM一精加工一手工精加工。由于EDM加工（包括電極制造）和手工精加工耗時極多，故加工效率很低，同時采用EDM加工模具表面時易產生白硬層、裂紋、殘余應力。
隨著高速銑削技術的發展，為高硬度加工材料的銑削加工提供了新的解決方案。高硬度加工材料高速銑削技術的優勢主要表現在以下幾個方面：
效率高，生產成本低。
加工表面質量好，加工精度高。
適合加工薄壁類精細零件。
采用高速銑削技術加工淬火模具鋼時，其加工過程為淬硬毛坯——粗加工——半精加工——精加工，可減少EDM和手工精加工兩道耗時多的工序，工藝時間大約減少30%-50%，生產效率的提高使生產成本下降，生產周期縮短，同時模具表面也不會因EDM加工而產生白硬層及裂紋、殘余應力等缺陷，表面質童、幾何形狀精度得到改善，提高了模具壽命。
問題二：如何高效、高速銑削加工高硬度加工材料呢？
模具零件淬火后硬度高較難加工，如何正確選擇加工刀具是關鍵。淬火料高速銑削要求刀具具有很高的硬度、耐磨性，同時也要求良好的韌性，以承受大的沖擊載荷，此外還要求刀具材料有很高的熱穩定性、優良的化學穩定性和良好的導熱性。目前能夠用于高速銑削淬火的刀具材料有CBN、PCBN、金屬陶瓷、陶瓷、超細晶粒硬質合金以及涂層硬質合金。
1）新型硬質合金及涂層硬質合金刀具
采用涂層刀具時，由于切削過程中刀刃切削部分的溫度很高，必須保證涂層在高溫下能與基體牢固地結合，不致脫落或氧化變質。這類刀具基體通常采用韌性較好的材料（如硬質合金或高速鋼）。采用超細晶粒硬質合金基體的涂層刀具是目前經濟可行的刀具。這類刀具用于切削硬度在40-50HRc的工件，其成本較低。
2）陶瓷刀具和金屬陶瓷刀具
陶瓷刀具具有很高的硬度和耐磨性，耐熱性高達1200℃以上，與金屬的親和力小，抗粘結與抗磨損能力強，化學穩定性好，切削速度可比硬質合金高出3-10倍，且壽命長。其中，Si3N4陶瓷刀具可切削硬度達63HRc的工件。金屬陶瓷是以碳化物（如TiC）為基體的陶瓷，其硬度和耐熱性超過硬質合金，接近陶瓷，而其抗彎強度和斷裂韌性比陶瓷高，且具有高化學穩定性，尤其適合切槽加工。金屬陶瓷刀具主要用于精加工，且要求機床剛度好。
3）CBN和PCBN刀具
CBN和PCBN刀具材料硬度高達8000-9000HV，耐熱性高達1400℃，耐磨性好。PCBN刀具在高溫、高壓下將微細的CBN材料通過燒結結合在一起的多晶材料，有很高的硬度和耐磨性，適合加工硬度高于55HRC的材料，當切削速度高于1000m/min時， PCBN是切削淬硬鋼的最佳刀具材料。如銑刀刀具品牌牌號BN-S200，BN-S20，BN-H10，BN-H21等。
問題三：高硬度加工材料銑削加工的參數選擇
淬火后加工銑削用量的選擇取決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、每齒進給量fz、背吃刀量ap的提高可以降低表面粗糙度，但是刀具壽命會因此降低。
銑削是一種斷續切削，主要損壞形式是刀具破損。斷續切削的溫度差引起的熱應力對刀具的破損會產生重要的影響。對最高溫度影響最大的是切削速度，其次是每齒進給量。隨著切削速度和每齒進給量的增大，最高溫度升高，同時最低溫度也隨之升高，但最低溫度的升高速度比最高溫度升高慢，所以最大溫差也隨之增大。因此，雖然切削速度的增大在某種程度上可降低切削力，但是切削速度的選擇也不能過大。
通常高速銑削高硬度淬火材料時，銑削速度范圍為90-250m/min，進給量一般取0.05-0.35mm/r，背吃刀量為0.1-0.4mm。
選擇切削用量時，應綜合考慮加工效率、刀具壽命和加工精度要求，從而達到最佳的經濟效益。
熱處理后高硬度加工材料的銑削加工技術可顯著提高加工表面質量，并在一定程度上取代磨削加工和電火花加工，同時具有很高的加工效率，提高了企業的市場反應能力，但加工時刀具磨損嚴重，刀具成本高，刀具平衡及刀柄錐形精度要求高，主軸價格昂貴且壽命短（5000-10000h) ，機床和控制系統昂貴。
為了加工時既滿足切削的高效率和高精度要求，又具有良好的經濟效益，刀具材料、切削參數等工藝參數的選擇必須結合加工對象材料性能和加工性質確定。由于起步晚，目前我國的淬火料銑削加工技術與國外還有很大的差距，以刀具為例，國產刀具制造商一直堅持不懈的在研究高硬度加工材料銑削加工刀具。
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