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高性能石墨高速銑削加工是什么？

jcshimo | 2023-10-12 13:46:36

高性能石墨作為電極材料，具有強度高、電極消耗小、加工速度快、熱變形小和加工溫度高檔利益，在我國轎車、家電、通訊和電子等行業(yè)制品的模具電火花加工制作中運用日益廣泛，尤其在薄壁或微細(xì)電極制作和運用方面具有銅電極無法比擬的優(yōu)勢。硬質(zhì)合金微銑刀高速銑削技術(shù)是完結(jié)薄壁或微細(xì)石墨電極高效高精度加工的首要手法，可是由于短少石墨高速銑削機理、刀具磨損機理以及高速銑削工藝優(yōu)化等方面的深化研討，實踐生產(chǎn)中尚存在很多問題，不能充分發(fā)揮高速銑削的優(yōu)越性。本文依據(jù)模具制作業(yè)對石墨高速銑削技術(shù)的迫切需要，著重從高速銑削切屑構(gòu)成機理、刀具磨損機理、表面質(zhì)量、切削力以及典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極工藝參數(shù)優(yōu)化和編程戰(zhàn)略優(yōu)選等方面對石墨高速銑削加工進(jìn)行了體系深化的理論和實驗研討，并通過典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極高速銑削加工實例驗證了研討成果的合理性和實用性
在石墨高速銑削切屑構(gòu)成機理研討方面，選用在線攝影法和材料微觀分析技術(shù)，別離通過石墨正交切削和高速銑削研討，分析了石墨切屑構(gòu)成進(jìn)程的底子特征；結(jié)合高速銑削微銑刀的單齒最大切削厚度與進(jìn)給量和徑向切深的幾何聯(lián)絡(luò)，初度建立了高速銑削加工條件與石墨切屑形狀、切屑粒度散布、已加工表面描摹、表面破碎率和表面粗糙度的聯(lián)絡(luò)；分析了切屑構(gòu)成進(jìn)程與切削力特征和刀具磨損的聯(lián)絡(luò)，提出了石墨高速銑削機理模型。研討結(jié)果表明：在石墨高速銑削進(jìn)程中，跟著單齒最大切削厚度的增加，石墨切屑由以準(zhǔn)接連切屑為主逐步向以揉捏顆粒切屑為主和以開裂塊屑為主改動；每齒進(jìn)給量和徑向切深通過影響單齒最大切削厚度來改動石墨高速銑削的切屑構(gòu)成進(jìn)程，下降每齒進(jìn)給量和徑向切深以及選用逆銑加工可減小石墨表面破碎率；增大切削速度對石墨高速銑削的切屑構(gòu)成進(jìn)程的影響較??；選用正前角切削更簡單構(gòu)成大塊開裂塊屑，后角和螺旋角對石墨切屑構(gòu)成進(jìn)程的影響較?。呵邢髁Σㄐ坞S石墨切屑構(gòu)成方法的改動而改動。選用圖像處理法核算表面破碎率，不只作為石墨已加工表面質(zhì)量的點評政策，而且作為體系研討石墨高速銑削機理、切削力和刀具磨損的重要研討手法，將其有機地運用于本文的相關(guān)研討中。
在石墨高速銑削切削力研討方面，結(jié)合切削條件改動對石墨高速銑削切屑構(gòu)成進(jìn)程、表面破碎率以及后刀面與工件表面的抵觸因數(shù)等要素的影響，研討了切削參數(shù)、刀具幾何角度和石墨材料性能對石墨高速銑削切削力的影響，分析了切削力的時域波形特征和頻域重量隨刀具磨損的改動趨勢，提出了減小切削力的高速銑削工藝參數(shù)的底子挑選原則。通過基于田口方法的正交實驗規(guī)劃，找出了影響石墨高速銑削切削力的首要要素．獲得了以最小切削力為優(yōu)化政策的工藝參數(shù)最優(yōu)水平組合。在石墨／硬質(zhì)合金副的抵觸磨損特性方面，通過選用規(guī)范盤銷式抵觸實驗機進(jìn)行滑動抵觸磨損實驗，以及選用改進(jìn)型盤銷式抵觸磨損實驗裝置進(jìn)行磨粒磨損實驗，模仿石墨高速銑削時切屑和工件材料與硬質(zhì)合金刀具表面之間的抵觸磨損特性，初度研討了石墨／硬質(zhì)合金副的滑動抵觸磨損行為和磨粒磨損行為，為研討石墨高速銑削的刀具磨損機理供應(yīng)了抵觸學(xué)理論根底。
(1)在石墨，硬質(zhì)合金副的滑動抵觸磨損特性方面，研討了滑動抵觸磨損進(jìn)程中法向載荷和滑動速度與抵觸副表面特征、抵觸因數(shù)和抵觸溫度的聯(lián)絡(luò)，研討結(jié)果表明：硬質(zhì)合金銷表面在抵觸進(jìn)程中構(gòu)成了石墨轉(zhuǎn)移膜：硬質(zhì)合金銷的磨損表面具有“拋光”磨粒磨損特征：提高法向載荷和滑動速度，可促進(jìn)轉(zhuǎn)移膜的構(gòu)成，并下降抵觸因數(shù)和抵觸溫度。
(2)在石墨／硬質(zhì)合金副的磨粒磨損特性方面，研討了磨粒磨損進(jìn)程中WC晶粒度、Co含量、法向載荷、滑動速度和涂層對抵觸副的表面顯微描摹、比磨損率和抵觸因數(shù)的影響，研討結(jié)果表明：硬質(zhì)合金的磨損表面具有“拋光”磨粒磨損和“微切削”磨粒磨損特征；硬質(zhì)合金的比磨損率和抵觸因數(shù)隨WC晶粒度和Co含量的減小而顯著下降，隨法向載荷增大而增大，但受滑動速度的影響較?。籄ITiN涂層對石墨高速銑削用硬質(zhì)合金微銑刀具有抗磨減摩作用，但并不十分顯著。
(3)通過在抵觸副接觸表面上增加石墨切屑，研討了石墨切屑對抵觸副滑動抵觸磨損特性的影響，研討結(jié)果表明：石墨切屑可減小抵觸因數(shù)和抵觸溫度，并使抵觸因數(shù)跟著法向載荷減小和滑動速度提高而下降。在硬質(zhì)合金微銑刀高速銑削石墨的刀具磨損和破損研討方面，分析了石墨高速銑削進(jìn)程中的抵觸學(xué)條件，提醒了涂層和非涂層硬質(zhì)合金微銑刀高速銑削石墨的刀具磨損和破損形狀及其機理，研討結(jié)果表明涂層前期掉落是涂層的前期破損方法，“拋光”磨粒磨損是涂層硬質(zhì)合金微銑刀在安穩(wěn)磨損期的首要磨損機理。初度研討了WC晶粒度和Co含量對硬質(zhì)合金微銑刀高速銑削石墨的耐磨粒磨損性和抗沖擊性的影響，結(jié)果表明硬質(zhì)合金微銑刀的耐磨粒磨損性跟著wC晶粒度和co含量減小而顯著提高，但Co含量太少時，又使得硬質(zhì)合金微銑刀的抗沖擊性出現(xiàn)顯著下降；超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金O.2ttmWC--8％Co是最適合于石墨高速銑削的硬質(zhì)合金基體材料，為涂層硬質(zhì)合金微銑刀基體材料優(yōu)選供應(yīng)了依據(jù)。結(jié)合切削條件改動對石墨高速銑削切屑構(gòu)成進(jìn)程、表面破碎率以及后刀面與工件表面的抵觸因數(shù)等要素的影響，研討了切削參數(shù)、刀具幾何角度和石墨材料性能對刀具磨損的影響，提出減小刀具磨損的工藝參數(shù)優(yōu)化戰(zhàn)略；提出了減小刀具磨損的高速銑削工藝參數(shù)的底子戰(zhàn)略。通過基于田口方法的正交實驗規(guī)劃，找出了影響石墨高速銑削刀具磨損的首要要素，獲得了以完結(jié)最小刀具磨損為優(yōu)化政策的工藝參數(shù)最優(yōu)水平組合。在典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極的高速銑削工藝研討方面，概括運用全文的研討結(jié)果，針對典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極高速銑削的工藝特點，初度擬定和優(yōu)選了適用于典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極高速銑削的粗加工、半精加工和精加工編程戰(zhàn)略、加工工藝、工藝參數(shù)和加工刀具，并對一個典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極的高速銑削加工實例，擬定了高速銑削加工工藝，編制了CNC高速加工程序，成功地完結(jié)了厚度0.3ram、厚高比為l:53_3的薄壁石墨電極的低成本高質(zhì)量高效率的高速銑削加工，表面粗糙度Ra僅為0.17ttm。