石墨加工專用刀具的特點與應(yīng)用
與銅電極相比絮短,石墨電極具有電極消耗小髓棋、加工速度快橙缔、機械加工性能好拟国、加工精度高、熱變形小元渺、重量輕排卷、表面處理容易、耐高溫勉溉、加工溫度高径肖、電極可粘結(jié)等優(yōu)點。盡管石墨是一種非常容易切削的材料肯锻,但由于用作EDM電極的石墨材料必須具有足夠的強度伍愕,以免在操作和EDM加工過程中受到破壞,同時電極形狀(薄壁户犯、小圓角蓉庆、銳變等)也對石墨電極的晶粒尺寸和強度提出了較高要求,這導致在加工過程中石墨工件容易崩碎糜透,刀具容易磨損撤宽。
刀具磨損是石墨電極加工中最重要的問題。磨損量不僅影響刀具損耗費用粤咪、加工時間谚中、加工質(zhì)量,而且影響電極EDM加工工件材料的表面質(zhì)量寥枝,是優(yōu)化高速加工的重要參數(shù)宪塔。石墨電極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域為前刀面和后刀面。在前刀面上囊拜,刀具與破碎切屑區(qū)的沖擊接觸產(chǎn)生沖擊磨粒磨損某筐,沿工具表面滑動的切屑產(chǎn)生滑動摩擦磨損。
影響刀具磨損的主要因素包括:
“薄(1)刀具材料
刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素来吩,對于加工效率、加工質(zhì)量蔽莱、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬戚长,其耐磨性越好盗冷,硬度越高怠苔,沖擊韌性越低,材料越脆台凰。硬度和韌性是一對矛盾义黑,也是刀具材料所應(yīng)解決的一個關(guān)鍵問題。對于石墨刀具橘曙,普通的TiAlN涂層可在選材上適當選擇韌性相對好一點的慷递,也就是鈷含量稍高一點的;對于金剛石涂層石墨刀具惑箕,可在選材上適當選擇硬度相對高一點的祸芙,也就是鈷含量稍低一點的。
】平鳌(2)刀具幾何角度
石墨專用刀具選擇合適的幾何角度钱锉,有助于減小刀具的振動,反過來渊喘,石墨工件也不容易崩缺诊捆。
①前角:采用負前角加工石墨時拨才,刀具刃口強度較好纸措,耐沖擊和摩擦的性能好,隨著負前角絕對值的減小官脓,后刀面磨損面積變化不大线定,但總體呈減小趨勢,采用正前角加工時确买,隨著前角的增大斤讥,刀具刃口強度被削弱,反而導致后刀面磨損加劇湾趾。負前角加工時芭商,切削阻力大,增大了切削振動搀缠,采用大正前角加工時铛楣,刀具磨損嚴重,切削振動也較大艺普。
◆ぶ荨②后角:如果后角增大,則刀具刃口強度降低歧譬,后刀面磨損面積逐漸增大岸浑。刀具后角過大后,切削振動加強。
】独伞③螺旋角:螺旋角較小時啡产,同一切削刃上同時切入石墨工件的刃長最長,切削阻力最大促驶,刀具承受的切削沖擊力最大肢有,因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的物遗。當螺旋角較大時涣恤,銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇插撩,因而刀具磨損络骤、銑削力和切削振動也都有所增大。因此钢怪,刀具角度變化對刀具磨損柱洽、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的鲁修,所以在選擇時一定要多加注意本谜。
(3)刀具涂層
金剛石涂層刀具具有硬度高偎窘、耐磨性好乌助、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點。在現(xiàn)階段陌知,金剛石涂層是石墨加工刀具的最佳選擇他托,也最能體現(xiàn)石墨刀具優(yōu)越的使用性能。金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點是:綜合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強度及斷裂韌性仆葡。但是赏参,目前在國內(nèi),金剛石涂層技術(shù)還處于起步階段沿盅,還有成本的投入也很大把篓,所以金剛石涂層在近期不會有太大發(fā)展。不過腰涧,我們可以在普通刀具的基礎(chǔ)上韧掩,優(yōu)化刀具的角度、選材和改善普通涂層的結(jié)構(gòu)窖铡,在某種程度上柒汉,還是可以在石墨加工中應(yīng)用的。金剛石涂層刀具與普通涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)區(qū)別萨宙,因此监昏,在設(shè)計金剛石涂層刀具時斜州,由于石墨加工的特殊性,其幾何角度可適當放大言酪,容屑槽也變大岭限,而不會降低刀具刃口的耐磨性谍钝。對于普通的TiAlN涂層败饵,雖然與無涂層刀具相比,其耐磨性有顯著提高椭徙,但比起金剛石涂層來說熊过,在加工石墨時其幾何角度應(yīng)適當減小,以增加其耐磨性征乳。
對金剛石涂層來說胖真,目前世界上眾多涂層公司均投入大量人力物力來研究開發(fā)相關(guān)技術(shù),但迄今為止律姨,國外技術(shù)成熟而經(jīng)濟性又好的涂層公司僅限于歐洲企業(yè)振峻。
(4)刀具刃口強化
刀具刃口的鈍化是一個還不被人們普遍重視择份,而又十分重要的問題扣孟。用金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具切削刃,存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸齒)荣赶。石墨的高速切削加工對刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高要求凤价,特別是金剛石涂層刀具,在涂層前必須經(jīng)過刀口鈍化處理拔创,才能保證涂層的牢固性和使用壽命利诺。刀具鈍化的目的,就是解決刀具刃磨后的刃口微觀缺口的問題剩燥,減小其鋒利度慢逾,達到圓滑平整,既堅固又耐用的目的灭红。
÷绿病(5)切削加工條件
切削加工條件的選擇對于刀具壽命有相當大的影響。
”确①切削方式(順銑和逆銑):順銑的切削振動小于逆銑臊癞。順銑時,刀具切入厚度從最大減小到零吸畸,刀具切入工件后绣嫉,不會出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象,工藝系統(tǒng)剛性好翁脓,切削振動衅占啤祟俯;逆銑時,刀具的切入厚度從零增加到最大迂唤,刀具切入初期五妹,因切削厚度薄,將在工件表面劃擦一段路徑革惊,此時辞皇,刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點或殘留在工件表面的切屑顆粒,都將引起刀具的彈刀或顫振骏卿,因此逆銑的切削振動較大符焊。
②吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工:及時清理工件表面的石墨粉塵姻僧,有利于減小刀具二次磨損规丽,延長刀具使用壽命,減少石墨粉塵對機床絲杠和導軌的影響撇贺。
《妮骸③選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進給量。
綜合以上各點松嘶,刀具的材料艘狭、幾何角度、涂層喘蟆、刃口強化及切削加工條件缓升,在刀具的使用壽命中扮演著不同的角色,缺一不可蕴轨,相輔相成港谊。一把好的石墨刀具,應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽橙弱、長的使用壽命歧寺、能夠進行深雕刻加工,能節(jié)約加工成本傻椿。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)阅秀,轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責肤狞,也不構(gòu)成任何其他建議京拣。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳货瘫,對此類作品本站僅提供交流平臺帜猩,不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻鬓灼、圖片朦阶、文字如涉及作品版權(quán)問題杜凌,請第一時間告知,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容杰翰,以保證您的權(quán)益名篷!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力弧蜒,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機床啤都,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題