石墨高速加工工艺技术

2020-10-2137

制定高速加工工艺时,需对以下方面进行综合考虑:(1)切削用量;(2)走刀方式;(3)刀具几何结构;(4)刀刃数和刀杆悬伸量;(5)冷却条件;(6)刀杆与机床的夹持方式;(7)刀片夹紧方式等。目前,日本和德国已有学者在大直径铣刀(≯12 mm)高速铣削和高速车削石墨的切削用量和刀具几何角度优选方面进行了一些相关研究。研究结果表明:(1)刀具磨损方面,切削速度增大,磨损面积减小;铣刀每齿进给量提高,刀具磨损上升;刀具前角增大,前刀面月牙洼深度KT下降,但前刀面月牙洼宽度KB变化不大;后角增大,后刀面磨损减小;石墨晶粒尺寸越小,刀具寿命越高;刀具寿命大致与抗弯强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铝、铜等韧性金属的10%,车削石墨电极材料时,切削力及其波动幅值随进给量的增大而增大:切削力随刀具前角的增大而减小,而后角在增大到60C时,切削力的变化不再明显:材料抗弯程度越高,切削力越大;脆性材料切削速度对切削力的影响一般可忽略不计。(3)已加工表面质量方面,增大切削速度和切削进给量可使表面质量下降;刀具前角增大,表面质量下降。石墨粗加工以短时间内切除大量的材料为加工目标,可采用仿形铣削或轮廓铣削的方式。粗加工工艺的优劣取决于根据工具表面轮廓曲线函数进行的NC编程,使得可沿包络等高线进行快速简易的铣削加工。精加工时,对弯角的处理要考虑铣削方向对加工精度和表面质量的影响。在沿曲面进给铣削时会出现拉铣和钻铣现象,刀具的变形会导致工件轮廓偏差。沿平面轮廓铣削时的策略是采用逆铣和平面轮廓铣削的组合。棱柱面加工的主要问题是模具局部边角的断裂,应主要考虑切削力的作用方向。目前,在我国石墨电极高速加工企业常用的高速加工策略中所采用的工艺参数主要还是依靠编程人员的经验根据一般性原则来选择,而尚未针对特殊结构件的编程策略和工艺参数优选进行过理论和应用研究。