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石墨加工刀具的磨損原因有哪些?
jcshimo   |   2023-09-15 14:04:55

       磨損量不只影響刀具損耗費用、加工時間,加工質量,并且影響石墨加工工件材料的表面質量,是優化高速加工的重要參數。石墨加工的主要刀具磨損區域為前刀面和后刀面。在前刀面上,刀具與破碎切屑區的沖擊接觸產生沖擊磨粒磨損,沿工具表面滑動的切屑產生滑動沖突磨損。 
影響刀具磨損的幾個要素如下:
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,關于加工功率、加工質量、加工本錢以及刀具經費用影響很大。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。關于石墨刀具,一般的TiAIN涂層可恰當選擇韌性相對較好一點的,也就是鈷含量稍高一點的;關于金刪石涂層石墨刀具,可選擇硬度相對較好一點的,也就是鈷含量稍低一點的。
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,反過來,石墨工件也不容易崩缺
    ①前角,選用負前角加工石墨時,J-J具刃口強度較好,耐沖擊和沖突的性能好,跟著負前角值的減小,后刀面磨損面積改變不大,但全體呈減小趨勢,選用正前角加工時,跟著前角的增大,刀具刃口強度被削弱,反而導致后刀面磨損加重。負前角加工時,切削阻力大,增大了切削振動,選用大正前角加工時,刀具磨損嚴峻,切削振動也較大。
    ②后角,假如后角增大,則刀具刃口強度下降,后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后,切削振動加強。
    ③螺旋角,螺旋角較小時,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、銑削力和切削振動都是較大的。當螺旋角較大時,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成的切削沖擊加重,因此刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。此刀具角度改變對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角,后角及螺旋角綜合產生的,所以在選擇時一定要多加注意。經過對石墨材料的加工特性所做的很多的科學測試,PARA刀具優化了相關刀具的幾何角度,然后使得刀具的全體切削性能大大前進。
3、刀具的涂層
    金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、沖突因數低等長處,現階段金剛石涂層是石墨加工刀具的較佳選擇,也較能表現石墨刀具優越的使用性能;金剛石涂層的硬質合金刀具的長處是綜 合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性;但是在國內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有太大展開,不過咱們能夠在一般刀具的基礎上,優化刀具的角度、選材等方面和改進一般涂層的結構,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的差異,所以在規劃金剛石涂層刀具時,由于石墨加工的特殊性,其幾何角度可恰當擴展,容削槽也變大,也不會下降其刀具鋒口的耐磨性;關于一般的TiAIN涂層,雖然比無涂層的刀具耐磨有明顯的前進,但比起金剛石涂層來說,在加工石墨時它的幾何角度應恰當放小,以增加其耐磨性。
4、刀具刃口的強化
    刀具刃口鈍化技能是一個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合金刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即細微崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工對刀具性能和穩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過刀口的鈍化處理,才華保證涂層的結實性和使用壽數。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,到達圓滑平整,既尖利鞏固又經用的目的。
5、刀具的機械加工條件
    選擇恰當的加工條件關于刀具的壽數有相當大的影響。
    ①切削方法(順銑和逆銑)。順銑時的切削振動小于逆銑時的切削振動。順銑時的刀具切入厚度從較大減小到零,刀具切人工件后不會出現因切不下切屑而構成的彈刀現象,工藝體系的剮性好,切削振動小;逆銑時,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點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大。
    ②吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工,及時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,減少石墨粉塵對機床絲杠和導軌的影響。
    ③選擇適合的高轉速及相應的大進給量。
    刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強化及機械加工條件,在刀具的使用壽數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,應具備流通的石墨粉排屑槽、長的使用壽數,能夠深雕刻加工,能節省加工本錢。

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