石墨高速加工工藝技術(shù)
制定高速加工工藝時,需對以下方面進(jìn)行綜合考慮:
(1)切削用量;
(2)走刀方式;
(3)刀具幾何結(jié)構(gòu);
(4)刀刃數(shù)和刀桿懸伸量;
(5)冷卻條件;
(6)刀桿與機(jī)床的夾持方式;
(7)刀片夾緊方式等。
目前,日本和德國已有學(xué)者在大直徑銑刀(≯12 mm)高速銑削和高速車削石墨的切削用量和刀具幾何角度優(yōu)選方面進(jìn)行了一些相關(guān)研究。研究結(jié)果表明:
(1)刀具磨損方面,切削速度增大,磨損面積減小;銑刀每齒進(jìn)給量提高,刀具磨損上升;刀具前角增大,前刀面月牙洼深度KT下降,但前刀面月牙洼寬度KB變化不大;后角增大,后刀面磨損減小;石墨晶粒尺寸越小,刀具壽命越高;刀具壽命大致與抗彎強(qiáng)度和肖氏硬度呈正比。
(2)切削力方面,石墨材料的切削力只有切削鋁、銅等韌性金屬的10%,車削石墨電極材料時,切削力及其波動幅值隨進(jìn)給量的增大而增大:切削力隨刀具前角的增大而減小,而后角在增大到60C時,切削力的變化不再明顯:材料抗彎程度越高,切削力越大;脆性材料切削速度對切削力的影響一般可忽略不計。
(3)已加工表面質(zhì)量方面,增大切削速度和切削進(jìn)給量可使表面質(zhì)量下降;刀具前角增大,表面質(zhì)量下降。石墨粗加工以最短時間內(nèi)切除最大量的材料為加工目標(biāo),可采用仿形銑削或輪廓銑削的方式。粗加工工藝的優(yōu)劣取決于根據(jù)工具表面輪廓曲線函數(shù)進(jìn)行的NC編程,使得可沿包絡(luò)等高線進(jìn)行快速簡易的銑削加工。精加工時,對彎角的處理要考慮銑削方向?qū)庸ぞ群捅砻尜|(zhì)量的影響。在沿曲面進(jìn)給銑削時會出現(xiàn)拉銑和鉆銑現(xiàn)象,刀具的變形會導(dǎo)致工件輪廓偏差。沿平面輪廓銑削時的最佳策略是采用逆銑和平面輪廓銑削的組合。棱柱面加工的主要問題是模具局部邊角的斷裂,應(yīng)主要考慮切削力的作用方向。
目前,在我國石墨電極高速加工企業(yè)常用的高速加工策略中所采用的工藝參數(shù)主要還是依靠編程人員的經(jīng)驗根據(jù)一般性原則來選擇,而尚未針對特殊結(jié)構(gòu)件的編程策略和工藝參數(shù)優(yōu)選進(jìn)行過理論和應(yīng)用研究。
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