磨損量不只影響刀具損耗費(fèi)用、加工時(shí)間,加工質(zhì)量,并且影響石墨加工工件材料的表面質(zhì)量,是優(yōu)化高速加工的重要參數(shù)。石墨加工的主要刀具磨損區(qū)域?yàn)榍暗睹婧秃蟮睹妗T谇暗睹嫔?,刀具與破碎切屑區(qū)的沖擊接觸產(chǎn)生沖擊磨粒磨損,沿工具表面滑動(dòng)的切屑產(chǎn)生滑動(dòng)沖突磨損。
影響刀具磨損的幾個(gè)要素如下:
1、刀具材料
刀具材料(模具鋼材)是決議刀具切削性能的底子要素,關(guān)于加工功率、加工質(zhì)量、加工本錢以及刀具經(jīng)費(fèi)用影響很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,沖擊韌性越低,材料越脆。關(guān)于石墨刀具,一般的TiAIN涂層可恰當(dāng)選擇韌性相對(duì)較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的;關(guān)于金刪石涂層石墨刀具,可選擇硬度相對(duì)較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的。
2、刀具的幾何角度
石墨刀具選擇適合的幾何角度,有助于減小刀具的振動(dòng),反過來,石墨工件也不容易崩缺
①前角,選用負(fù)前角加工石墨時(shí),J-J具刃口強(qiáng)度較好,耐沖擊和沖突的性能好,跟著負(fù)前角值的減小,后刀面磨損面積改變不大,但全體呈減小趨勢(shì),選用正前角加工時(shí),跟著前角的增大,刀具刃口強(qiáng)度被削弱,反而導(dǎo)致后刀面磨損加重。負(fù)前角加工時(shí),切削阻力大,增大了切削振動(dòng),選用大正前角加工時(shí),刀具磨損嚴(yán)峻,切削振動(dòng)也較大。
②后角,假如后角增大,則刀具刃口強(qiáng)度下降,后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后,切削振動(dòng)加強(qiáng)。
③螺旋角,螺旋角較小時(shí),同一切削刃上一起切人石墨工件的刃長較長,切削阻力較大,刀具接受的切削沖擊力較大,因此刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)都是較大的。當(dāng)螺旋角較大時(shí),銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而構(gòu)成的切削沖擊加重,因此刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)也都有所增大。此刀具角度改變對(duì)刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)的影響是前角,后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的,所以在選擇時(shí)一定要多加注意。經(jīng)過對(duì)石墨材料的加工特性所做的很多的科學(xué)測(cè)試,PARA刀具優(yōu)化了相關(guān)刀具的幾何角度,然后使得刀具的全體切削性能大大前進(jìn)。
3、刀具的涂層
金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、沖突因數(shù)低等長處,現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的較佳選擇,也較能表現(xiàn)石墨刀具優(yōu)越的使用性能;金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具的長處是綜 合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強(qiáng)度及斷裂韌性;但是在國內(nèi)金剛石涂層技能還處于起步階段,還有本錢的投入都是很大的,所以金剛石涂層在近期不會(huì)有太大展開,不過咱們能夠在一般刀具的基礎(chǔ)上,優(yōu)化刀具的角度、選材等方面和改進(jìn)一般涂層的結(jié)構(gòu),在某種程度上是能夠在石墨加工中使用的。金剛石涂層刀具和一般涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)的差異,所以在規(guī)劃金剛石涂層刀具時(shí),由于石墨加工的特殊性,其幾何角度可恰當(dāng)擴(kuò)展,容削槽也變大,也不會(huì)下降其刀具鋒口的耐磨性;關(guān)于一般的TiAIN涂層,雖然比無涂層的刀具耐磨有明顯的前進(jìn),但比起金剛石涂層來說,在加工石墨時(shí)它的幾何角度應(yīng)恰當(dāng)放小,以增加其耐磨性。
4、刀具刃口的強(qiáng)化
刀具刃口鈍化技能是一個(gè)還不被人們普遍注重,而又是十分重要的問題。金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即細(xì)微崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工對(duì)刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是金剮石涂層刀具在涂層前有必要經(jīng)過刀口的鈍化處理,才華保證涂層的結(jié)實(shí)性和使用壽數(shù)。刀具鈍化目的就是處理上述刃磨后的刀具刃日微觀缺口的缺陷,使其鋒值減少或消除,到達(dá)圓滑平整,既尖利鞏固又經(jīng)用的目的。
5、刀具的機(jī)械加工條件
選擇恰當(dāng)?shù)募庸l件關(guān)于刀具的壽數(shù)有相當(dāng)大的影響。
①切削方法(順銑和逆銑)。順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑時(shí)的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從較大減小到零,刀具切人工件后不會(huì)出現(xiàn)因切不下切屑而構(gòu)成的彈刀現(xiàn)象,工藝體系的剮性好,切削振動(dòng)??;逆銑時(shí),刀具的切人厚度從零增加到較大,刀具切入初期因切削厚度薄,將在工件表面劃擦一段途徑,此刻刃口假如遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)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,因此逆銑的切削振動(dòng)大。
②吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工,及時(shí)整理工件表面的石墨粉塵,有利于減小刀具二次磨損,延伸刀具的使用壽數(shù),減少石墨粉塵對(duì)機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響。
③選擇適合的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量。
刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件,在刀具的使用壽數(shù)中扮演者不同的人物,缺一不可,相輔相成。一把好的石墨刀具,應(yīng)具備流通的石墨粉排屑槽、長的使用壽數(shù),能夠深雕刻加工,能節(jié)省加工本錢。