如何解決石墨加工刀具的磨損問題

如何解決石墨加工刀具的磨損問題



出版時間：2018-08-17 16:01:58來源：雖然石墨是一種非常容易切割的材料，但用作電火花電極（熱加工模具鋼）的石墨材料必須足夠堅固，以避免在操作和電火花加工過程中損壞石墨電極和銅。與電極相比，該電極具有低電功率的優點。電極消耗大，加工速度快，可加工性好，加工精度高，熱變形小，重量輕，易于表面處理，耐高溫，加工溫度高，可焊性好。雖然石墨是一種很容易切割的材料，但石墨材料用作電火花加工電極（熱加工模具鋼）。必須有足夠的強度，以避免在操作和電火花加工過程中損壞。同時，電極的形狀（薄壁、小圓角、銳變）對石墨電極的晶粒尺寸和強度也提出了更高的要求，導致石墨工件在加工過程中容易倒塌，破碎、易磨損，刀具磨損是圖形中最重要的問題。ITE電極加工。磨損率不僅影響刀具磨損成本、加工時間和加工質量，而且還影響電極電火花加工工件材料的表面質量。石墨槍電極材料加工的主要刀具磨損區域是前刀面和后刀面，在前刀面上，刀具與破碎的切屑接觸時會產生沖擊磨粒磨損，切屑沿刀具表面滑動時會產生滑動摩擦磨損。影響刀具磨損的因素如下。

刀具材料（模具鋼）是決定刀具切削性能的根本因素，對加工效率、質量、成本和刀具耐久性有很大影響，刀具材料越硬，耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。對于石墨刀具，常用的Tiain涂層可以選擇韌性相對較好的涂層，即鈷含量稍高的涂層；對于金剛石涂層的石墨刀具，硬度相對較好的涂層，即鈷含量稍低的涂層。

選擇合適的石墨刀具幾何角度有助于降低刀具的振動。反之，石墨工件不易倒塌。

（1）前角，當采用負前角加工石墨時，J-J工具的邊緣強度較好，抗沖擊性和摩擦性較好。隨著負前角絕對值的減小，翼面磨損面積變化不大，但總體趨勢是減小的。用正前角加工石墨時，刀具刃口強度隨前角的增大而減弱，導致齒面惡化，加工負前角時，切削阻力大，切削振動增大。加工大正前角時，刀具磨損嚴重，切削振動大。

2。后角，當后角增大時，刀刃強度降低，齒面磨損面積逐漸增大，當刀具后角過大時，切削振動增強。

（3）螺旋角。當螺旋角較小時，石墨工件在同一切削刃上的切削刃長度最長，切削阻力最大，切削沖擊力最大，刀具磨損、銑削力和切削振動最大。當螺旋角較大時，銑削方向加工合力很大程度上偏離了工件表面，石墨材料的切削沖擊因解體而加劇，刀具磨損、銑削力和切削振動也隨之增大，因此刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是由加工過程中產生的。前角、后角和螺旋角的組合，使得選擇時必須更加重視，通過大量的石墨材料加工特性的科學試驗，對刀優化了相關刀具的幾何角度，大大提高了刀具的整體切削性能。

金剛石涂層刀具具有硬度高、耐磨性好、摩擦系數低的優點。目前，金剛石涂層刀具是石墨加工刀具的最佳選擇，最能體現石墨刀具的優越性能。金剛石涂層硬質合金刀具的優點是將天然金剛石的硬度與硬質合金的強度和斷裂韌性相結合，目前尚處于初級階段，成本非常高，因此金剛石涂層在不久的將來不會有太大的發展，但可以優化刀具角度、材料選擇等。在普通工具的基礎上，對普通涂層的結構進行改進，在一定程度上可以應用于石墨加工，金剛石涂層刀具的幾何角度與普通涂層刀具的幾何角度有本質區別，因此在設計金剛石涂層刀具時，由于石墨的特殊性加工時，其幾何角度可適當增大，切削槽較大，刀口耐磨性不降低。對于普通的Tiain涂層刀具，雖然其耐磨性比未涂層刀具有顯著提高，但仍優于金剛石涂層刀具，對于石材涂層，應適當減小石墨的幾何角度，以提高其耐磨性，對于金剛石涂層，世界上許多涂層公司投入了大量的人力和物力研究和開發相關的涂料技術，但目前國外成熟經濟的涂料公司僅限于歐洲。作為一種優秀的石墨加工工具，Para還采用了世界上最先進的涂層技術對刀具表面進行處理，以保證涂層技術的加入，同時保證了刀具的使用經濟實用。

刀具刃口鈍化技術是一個尚未得到普遍重視的重要問題，用金剛石砂輪磨削后，硬質合金刀具刃口（即微碎刃和鋸刃）存在不同程度的微凹口，高速切削石墨要求較高的切削性能和穩定性。OOLS。特別是涂有金切割石的刀具，在涂層前必須進行鈍化處理，以保證涂層的牢固性和使用壽命，刀具鈍化的目的是解決被磨刀具刃口日常微缺口的缺陷，減少或消除刃口值，達到光滑、鋒利、耐用的目的。OSES。

（1）切削方式（正銑和反銑），正銑的切削振動小于反銑的切削振動，下銑時刀具切削厚度由最大減至零，刀具切削工件時不會出現彈刀現象，因為不能切削切屑。該工藝系統具有良好的切削性能，切削振動小。在反銑中，刀具切削厚度從零增加到最大。在刀具切入的初始階段，由于切削厚度較薄，會在工件表面劃出一條路徑。此時，如果切削刃遇到石墨材料，工件表面的硬顆粒或殘留的切屑顆粒會引起彈頭刀具或刀具的顫振，所以反銑的切削振動較大。

（2）吹（或真空）和浸漬電火花加工，及時清理工件表面的石墨粉塵，有利于減少刀具二次磨損，延長刀具壽命，減少石墨粉塵對機床螺桿和導軌的影響。

綜上所述，刀具的材料、幾何角度、涂層、邊緣強化和加工條件在刀具的使用壽命中起著不同的作用，這是不可缺少的和互補的，一個好的石墨刀具應該具有光滑的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、深的雕刻加工，以及可以節省處理成本。

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