如何解决石墨加工刀具的磨损问题

如何解决石墨加工刀具的磨损问题



出版时间：2018-08-17 16:01:58来源：虽然石墨是一种非常容易切割的材料，但用作电火花电极（热加工模具钢）的石墨材料必须足够坚固，以避免在操作和电火花加工过程中损坏石墨电极和铜。与电极相比，该电极具有低电功率的优点。电极消耗大，加工速度快，可加工性好，加工精度高，热变形小，重量轻，易于表面处理，耐高温，加工温度高，可焊性好。虽然石墨是一种很容易切割的材料，但石墨材料用作电火花加工电极（热加工模具钢）。必须有足够的强度，以避免在操作和电火花加工过程中损坏。同时，电极的形状（薄壁、小圆角、锐变）对石墨电极的晶粒尺寸和强度也提出了更高的要求，导致石墨工件在加工过程中容易倒塌，破碎、易磨损，刀具磨损是图形中最重要的问题。ITE电极加工。磨损率不仅影响刀具磨损成本、加工时间和加工质量，而且还影响电极电火花加工工件材料的表面质量。石墨枪电极材料加工的主要刀具磨损区域是前刀面和后刀面，在前刀面上，刀具与破碎的切屑接触时会产生冲击磨粒磨损，切屑沿刀具表面滑动时会产生滑动摩擦磨损。影响刀具磨损的因素如下。

刀具材料（模具钢）是决定刀具切削性能的根本因素，对加工效率、质量、成本和刀具耐久性有很大影响，刀具材料越硬，耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。对于石墨刀具，常用的Tiain涂层可以选择韧性相对较好的涂层，即钴含量稍高的涂层；对于金刚石涂层的石墨刀具，硬度相对较好的涂层，即钴含量稍低的涂层。

选择合适的石墨刀具几何角度有助于降低刀具的振动。反之，石墨工件不易倒塌。

（1）前角，当采用负前角加工石墨时，J-J工具的边缘强度较好，抗冲击性和摩擦性较好。随着负前角绝对值的减小，翼面磨损面积变化不大，但总体趋势是减小的。用正前角加工石墨时，刀具刃口强度随前角的增大而减弱，导致齿面恶化，加工负前角时，切削阻力大，切削振动增大。加工大正前角时，刀具磨损严重，切削振动大。

2。后角，当后角增大时，刀刃强度降低，齿面磨损面积逐渐增大，当刀具后角过大时，切削振动增强。

（3）螺旋角。当螺旋角较小时，石墨工件在同一切削刃上的切削刃长度最长，切削阻力最大，切削冲击力最大，刀具磨损、铣削力和切削振动最大。当螺旋角较大时，铣削方向加工合力很大程度上偏离了工件表面，石墨材料的切削冲击因解体而加剧，刀具磨损、铣削力和切削振动也随之增大，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加工过程中产生的。前角、后角和螺旋角的组合，使得选择时必须更加重视，通过大量的石墨材料加工特性的科学试验，对刀优化了相关刀具的几何角度，大大提高了刀具的整体切削性能。

金刚石涂层刀具具有硬度高、耐磨性好、摩擦系数低的优点。目前，金刚石涂层刀具是石墨加工刀具的最佳选择，最能体现石墨刀具的优越性能。金刚石涂层硬质合金刀具的优点是将天然金刚石的硬度与硬质合金的强度和断裂韧性相结合，目前尚处于初级阶段，成本非常高，因此金刚石涂层在不久的将来不会有太大的发展，但可以优化刀具角度、材料选择等。在普通工具的基础上，对普通涂层的结构进行改进，在一定程度上可以应用于石墨加工，金刚石涂层刀具的几何角度与普通涂层刀具的几何角度有本质区别，因此在设计金刚石涂层刀具时，由于石墨的特殊性加工时，其几何角度可适当增大，切削槽较大，刀口耐磨性不降低。对于普通的Tiain涂层刀具，虽然其耐磨性比未涂层刀具有显著提高，但仍优于金刚石涂层刀具，对于石材涂层，应适当减小石墨的几何角度，以提高其耐磨性，对于金刚石涂层，世界上许多涂层公司投入了大量的人力和物力研究和开发相关的涂料技术，但目前国外成熟经济的涂料公司仅限于欧洲。作为一种优秀的石墨加工工具，Para还采用了世界上最先进的涂层技术对刀具表面进行处理，以保证涂层技术的加入，同时保证了刀具的使用经济实用。

刀具刃口钝化技术是一个尚未得到普遍重视的重要问题，用金刚石砂轮磨削后，硬质合金刀具刃口（即微碎刃和锯刃）存在不同程度的微凹口，高速切削石墨要求较高的切削性能和稳定性。OOLS。特别是涂有金切割石的刀具，在涂层前必须进行钝化处理，以保证涂层的牢固性和使用寿命，刀具钝化的目的是解决被磨刀具刃口日常微缺口的缺陷，减少或消除刃口值，达到光滑、锋利、耐用的目的。OSES。

（1）切削方式（正铣和反铣），正铣的切削振动小于反铣的切削振动，下铣时刀具切削厚度由最大减至零，刀具切削工件时不会出现弹刀现象，因为不能切削切屑。该工艺系统具有良好的切削性能，切削振动小。在反铣中，刀具切削厚度从零增加到最大。在刀具切入的初始阶段，由于切削厚度较薄，会在工件表面划出一条路径。此时，如果切削刃遇到石墨材料，工件表面的硬颗粒或残留的切屑颗粒会引起弹头刀具或刀具的颤振，所以反铣的切削振动较大。

（2）吹（或真空）和浸渍电火花加工，及时清理工件表面的石墨粉尘，有利于减少刀具二次磨损，延长刀具寿命，减少石墨粉尘对机床螺杆和导轨的影响。

综上所述，刀具的材料、几何角度、涂层、边缘强化和加工条件在刀具的使用寿命中起着不同的作用，这是不可缺少的和互补的，一个好的石墨刀具应该具有光滑的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、深的雕刻加工，以及可以节省处理成本。

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