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【CNC石墨编程】CNC铣石墨费刀?

作者:以沫      发布时间:2021-04-10      浏览量:0
在模具制造中,由于大多数技术人员缺乏CN

在模具制造中,由于大多数技术人员缺乏CNC加工石墨的经验,他们认为石墨不容易铣削,非常费刀。事实是这样吗?

事实上,与铜相比,石墨材料具有良好的机械加工性能,切削阻力更小,其铣削加工效率约为铜的2~3倍,铣削过程中应注意以下几点。

一、工具材料

工具材料是决定工具切削性能的根本因素,对加工效率、加工质量、加工成本、工具耐久性有很大影响。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是矛盾,也是工具材料应克服的关键。

关于石墨工具,普通的TiAlN涂层在选择材料上适当选择韧性比较好的是钴含量稍高的钻石涂层石墨工具,在选择材料上适当选择硬度比较好的是钴含量稍低的。

二、刀具的几何角度

石墨刀具选择合适的几何角度,有助于减小刀具的振动,相反石墨工件也不容易崩溃。

1)前角采用负前角加工石墨时,刀刃强度好,耐冲击和摩擦性能好,随着负前角绝对值的减少,后面的磨损面积变化小,但整体呈减少倾向,采用正前角加工时,随着前角的增大,刀刃强度减弱负前角加工时,切削阻力大,加大切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也大。

2)后角,后角增大时,刀刃强度下降,后面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。

3)螺旋角、螺旋角较小时,同一切削刃同时切入石墨工件的刃长最长,切削阻力最大,刀具承受的切削冲击力最大,因此刀具磨损、铣削力和切削振动最大。螺旋转角较大时,铣削合力的方向偏离工件表面的程度较大,石墨材料崩溃引起的切削冲击加剧,工具磨损、铣削力、切削振动也增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是由前角、后角和螺旋角综合产生的,因此在选择方面必须更加注意。

三、工具涂层

金刚石涂层工具硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点,现阶段金刚石涂层是石墨加工工具的最佳选择,最能体现石墨工具的优良使用性能,金刚石涂层硬质合金工具的优点是综合天然金刚石的硬度和硬质合金的强度和断裂韧性,但国内金刚石涂层技术还处于起步阶段,成本投入大,金刚石涂层最近发展不大,但在普通工具的基础上

钻石涂层工具与普通涂层工具的几何角度有本质区别,因此在设计钻石涂层工具时,由于石墨加工的特殊性,其几何角度可适当扩大,容削槽也变大,其工具切口的耐磨性也不会下降。普通TiAlN涂层比无涂层工具耐磨性明显提高,但与钻石涂层相比,加工石墨时的几何角度应适当减小,以提高耐磨性。

对于钻石涂料来说,目前世界上很多涂料公司都投入了大量的人力和物力来研发相关的涂料技术,但迄今为止,国外成熟经济的涂料公司仅限于欧洲。

四、刀具刀口的加固

石墨高速切削加工刀具的性能和稳定性提出了更高的要求,特别是钻石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理,才能保证涂层的牢固性和寿命。刀具钝化的目的是解决上述刃磨后刀具刃口微观差距的缺陷,减少或消除锋值,达到光滑平坦、锋利、坚固、耐久的目的。

五、刀具的机械加工条件

选择合适的加工条件对刀具的使用寿命有相当大的影响。

1)切割方式(立铣刀和立铣刀),立铣刀时的切割振动小于立铣刀的切割振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零,刀具切入工件后,不会发生切屑不断引起的弹簧现象,工艺系统刚性好,切削振动小的逆铣时,刀具切入厚度从零增加到最大,刀具切入初期由于切削厚度薄,在工件表面摩擦一段路径时,如果刀口遇到石墨材料中的硬点或残留在工件表面的碎屑颗粒,则会引起刀具弹簧或振动,因此逆铣刀具的切削振动大

2)吹气(或吸尘)和浸渍电火花液加工

综述以上几点,刀具材料、几何角度、涂层、刀刃强化和机械加工条件,在刀具寿命中发挥不同作用,不可或缺,相辅相成。好的石墨工具应具备光滑的石墨粉排屑槽、长寿命、深刻的雕刻加工、节约加工成本。

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