如何解决石墨加工刀具的磨损?
磨损量不只影响刀具损耗费用、加工时刻,加工质量,而且影响石墨加工工件资料的外表质量,是优化高速加工的重要参数。石墨加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。在前刀面上,刀具与破碎切屑区的冲击接触发生冲击磨粒磨损,沿工具外表滑动的切屑发生滑动摩擦磨损。
影响刀具磨损的几个要素如下:
1、刀具资料
刀具资料(模具钢材)是决定刀具切削性能的底子要素,关于加工功率、加工质量、加工本钱以及刀具经用度影响很大。刀具资料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,资料越脆。关于石墨刀具,一般的TiAIN涂层可恰当挑选韧性相对较好一点的,也便是钴含量稍高一点的;关于金刪石涂层石墨刀具,可挑选硬度相对较好一点的,也便是钴含量稍低一点的。
2、刀具的几许视点
石墨刀具挑选适宜的几许视点,有助于减小刀具的振荡,反过来,石墨工件也不容易崩缺
①前角,选用负前角加工石墨时,J-J具刃口强度较好,耐冲击和摩擦的性能好,跟着负前角值的减小,后刀面磨损面积变化不大,但全体呈减小趋势,选用正前角加工时,跟着前角的增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振荡,选用大正前角加工时,刀具磨损严峻,切削振荡也较大。
②后角,假如后角增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振荡加强。
③螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切人石墨工件的刃长较长,切削阻力较大,刀具承受的切削冲击力较大,因而刀具磨损、铣削力和切削振荡都是较大的。当螺旋角较大时,铣削合力的方向偏离工件外表的程度大,石墨资料因崩碎而形成的切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力和切削振荡也都有所增大。此刀具视点变化对刀具磨损、铣削力和切削振荡的影响是前角,后角及螺旋角综合发生的,所以在挑选时一定要多加注意。通过对石墨资料的加工特性所做的很多的科学测试,PARA刀具优化了相关刀具的几许视点,然后使得刀具的全体切削性能大大进步。
3、刀具的涂层
金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦因数低等长处,现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的较佳挑选,也较能体现石墨刀具优越的使用性能;金刚石涂层的硬质合金刀具的长处是综 合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性;但是在国内金刚石涂层技能还处于起步阶段,还有本钱的投入都是很大的,所以金刚石涂层在近期不会有太大开展,不过咱们可以在一般刀具的基础上,优化刀具的视点、选材等方面和改善一般涂层的结构,在某种程度上是可以在石墨加工中使用的。金刚石涂层刀具和一般涂层刀具的几许视点有实质的差异,所以在规划金刚石涂层刀具时,由于石墨加工的特殊性,其几许视点可恰当扩大,容削槽也变大,也不会降低其刀具锋口的耐磨性;关于一般的TiAIN涂层,尽管比无涂层的刀具耐磨有明显的进步,但比起金刚石涂层来说,在加工石墨时它的几许视点应恰当放小,以增加其耐磨性。
4、刀具刃口的强化
刀具刃口钝化技能是一个还不被人们普遍重视,而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即细小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工对刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金剐石涂层刀具在涂层前必须通过刀口的钝化处理,才干确保涂层的牢固性和使用寿数。刀具钝化意图便是处理上述刃磨后的刀具刃日微观缺口的缺陷,使其锋值削减或消除,到达油滑平坦,既尖利巩固又经用的意图。
5、刀具的机械加工条件
挑选恰当的加工条件关于刀具的寿数有相当大的影响。
①切削方式(顺铣和逆铣)。顺铣时的切削振荡小于逆铣时的切削振荡。顺铣时的刀具切入厚度从较大减小到零,刀具切人工件后不会出现因切不下切屑而形成的弹刀现象,工艺体系的剐性好,切削振荡小;逆铣时,刀具的切人厚度从零增加到较大,刀具切入初期因切削厚度薄,将在工件外表划擦一段途径,此刻刃口假如遇到石墨资料中的硬质点或残留在工件外表的切屑颗粒,都将引起刀具的弹刀或颤振,因而逆铣的切削振荡大。
②吹气(或吸尘)和浸渍电火花液加工,及时整理工件外表的石墨粉尘,有利于减小刀具二次磨损,延伸刀具的使用寿数,削减石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响。
③挑选适宜的高转速及相应的大进给量。
刀具的资料、几许视点、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿数中扮演者不同的人物,缺一不可,相得益彰。一把好的石墨刀具,应具备流通的石墨粉排屑槽、长的使用寿数,可以深雕刻加工,能节约加工本钱。