高性能石墨高速銑削加工研究如何？

         高性能石墨作為電極資料，具有強(qiáng)度高、電極耗費(fèi)小、加工速度快、熱變形小和加工溫度高級(jí)利益，在我國(guó)轎車、家電、通訊和電子等工作制品的模具電火花加工制作中使用日益廣泛，尤其在薄壁或微細(xì)電極制作和使用方面具有銅電極無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。硬質(zhì)合金微銑刀高速銑削技能是結(jié)束薄壁或微細(xì)石墨電極高效高精度加工的首要辦法，但是因?yàn)槎躺偈咚巽娤鳈C(jī)理、刀具磨損機(jī)理以及高速銑削工藝優(yōu)化等方面的深入研討，實(shí)際生產(chǎn)中尚存在許多問題，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(duì)石墨高速銑削技能的迫切需要，著重從高速銑削切屑構(gòu)成機(jī)理、刀具磨損機(jī)理、外表質(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(duì)石墨高速銑削加工進(jìn)行了系統(tǒng)深入的理論和實(shí)驗(yàn)研討，并經(jīng)過典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極高速銑削加工實(shí)例驗(yàn)證了研討作用的合理性和實(shí)用性． 
　　在石墨高速銑削切屑構(gòu)成機(jī)理研討方面，選用在線拍攝法和資料微觀剖析技能，分別經(jīng)過石墨正交切削和高速銑削研討，剖析了石墨切屑構(gòu)成進(jìn)程的根柢特征；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許聯(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、已加工外表描畫、外表破碎率和外表粗糙度的聯(lián)絡(luò)；剖析了切屑構(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(jī)理模型。研討成果表明：在石墨高速銑削進(jìn)程中，跟著單齒最大切削厚度的添加，石墨切屑由以準(zhǔn)連續(xù)切屑為主逐漸向以揉捏顆粒切屑為主和以開裂塊屑為主改動(dòng)；每齒進(jìn)給量和徑向切深經(jīng)過影響單齒最大切削厚度來改動(dòng)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外表破碎率；增大切削速度對(duì)石墨高速銑削的切屑構(gòu)成進(jìn)程的影響較小；選用正前角切削更簡(jiǎn)略構(gòu)成大塊開裂塊屑，后角和螺旋角對(duì)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)成辦法的改動(dòng)而改動(dòng)。選用圖像處理法計(jì)算外表破碎率，不只作為石墨已加工外表質(zhì)量的點(diǎn)評(píng)方針，并且作為系統(tǒng)研討石墨高速銑削機(jī)理、切削力和刀具磨損的重要研討辦法，將其有機(jī)地使用于本文的相關(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(dòng)對(duì)石墨高速銑削切屑構(gòu)成進(jìn)程、外表破碎率以及后刀面與工件外表的沖突因數(shù)等要素的影響，研討了切削參數(shù)、刀具幾許角度和石墨資料性能對(duì)石墨高速銑削切削力的影響，剖析了切削力的時(shí)域波形特征和頻域分量隨刀具磨損的改動(dòng)趨勢(shì)，提出了減小切削力的高速銑削工藝參數(shù)的根柢挑選準(zhǔn)則。經(jīng)過基于田口辦法的正交實(shí)驗(yàn)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)化方針的工藝參數(shù)最優(yōu)水平組合。在石墨／硬質(zhì)合金副的沖突磨損特性方面，經(jīng)過選用標(biāo)準(zhǔn)盤銷式?jīng)_突實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行滑動(dòng)沖突磨損實(shí)驗(yàn)，以及選用改進(jìn)型盤銷式?jīng)_突磨損實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行磨粒磨損實(shí)驗(yàn)，仿照石墨高速銑削時(shí)切屑和工件資料與硬質(zhì)合金刀具外表之間的沖突磨損特性，初度研討了石墨／硬質(zhì)合金副的滑動(dòng)沖突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(jī)理供給了沖突學(xué)理論根底。 
　　(1)在石墨，硬質(zhì)合金副的滑動(dòng)沖突磨損特性方面，研討了滑動(dòng)沖突磨損進(jìn)程中法向載荷和滑動(dòng)速度與沖突副外表特征、沖突因數(shù)和沖突溫度的聯(lián)絡(luò)，研討成果表明：硬質(zhì)合金銷外表在沖突進(jìn)程中構(gòu)成了石墨搬運(yùn)膜：硬質(zhì)合金銷的磨損外表具有“拋光”磨粒磨損特征：進(jìn)步法向載荷和滑動(dòng)速度，可促進(jìn)搬運(yùn)膜的構(gòu)成，并下降沖突因數(shù)和沖突溫度。 
　　(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(dòng)速度和涂層對(duì)沖突副的外表顯微描畫、比磨損率和沖突因數(shù)的影響，研討成果表明：硬質(zhì)合金的磨損外表具有“拋光”磨粒磨損和“微切削”磨粒磨損特征；硬質(zhì)合金的比磨損率和沖突因數(shù)隨WC晶粒度和Co含量的減小而明顯下降，隨法向載荷增大而增大，但受滑動(dòng)速度的影響較小；AITiN涂層對(duì)石墨高速銑削用硬質(zhì)合金微銑刀具有抗磨減摩作用，但并不非常明顯。
    (3)經(jīng)過在沖突副觸摸外表上添加石墨切屑，研討了石墨切屑對(duì)沖突副滑動(dòng)沖突磨損特性的影響，研討成果表明：石墨切屑可減小沖突因數(shù)和沖突溫度，并使沖突因數(shù)跟著法向載荷減小和滑動(dòng)速度進(jìn)步而下降。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，剖析了石墨高速銑削進(jìn)程中的沖突學(xué)條件，揭示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(jī)理，研討成果表明涂層前期掉落是涂層的前期破損方式，“拋光”磨粒磨損是涂層硬質(zhì)合金微銑刀在穩(wěn)定磨損期的首要磨損機(jī)理。初度研討了WC晶粒度和Co含量對(duì)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，成果表明硬質(zhì)合金微銑刀的耐磨粒磨損性跟著wC晶粒度和co含量減小而明顯進(jìn)步，但Co含量太少時(shí)，又使得硬質(zhì)合金微銑刀的抗沖擊性出現(xiàn)明顯下降；7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)合金基體資料，為涂層硬質(zhì)合金微銑刀基體資料優(yōu)選供給了依據(jù)。結(jié)合切削條件改動(dòng)對(duì)石墨高速銑削切屑構(gòu)成進(jìn)程、外表破碎率以及后刀面與工件外表的沖突因數(shù)等要素的影響，研討了切削參數(shù)、刀具幾許角度和石墨資料性能對(duì)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)的根柢戰(zhàn)略。經(jīng)過基于田口辦法的正交實(shí)驗(yàn)規(guī)劃，找出了影響石墨高速銑削刀具磨損的首要要素，獲得了以結(jié)束最小刀具磨損為優(yōu)化方針的工藝參數(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(yùn)用全文的研討成果，針對(duì)典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極高速銑削的工藝特色，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(duì)一個(gè)典型薄壁結(jié)構(gòu)石墨電極的高速銑削加工實(shí)例，擬定了高速銑削加工工藝，編制了CNC高速加工程序，成功地結(jié)束了厚度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，外表粗糙度Ra僅為0.17ttm。