高性能石墨高速铣削加工研究是什么？

        高性能石墨作为电极资料，具有强度高、电极消耗小、加工速度快、热变形小和加工温度高等长处，在我国汽车、家电、通讯和电子等职业制品的模具电火花加工制作中应用日益广泛，尤其在薄壁或微细电极制作和应用方面具有铜电极无法比拟的优势。硬质合金微铣刀高速铣削技能是完成薄壁或微细石墨电极高效高精度加工的首要手法，但是因为缺乏石墨高速铣削机理、刀具磨损机理以及高速铣削工艺优化等方面的深入研讨，实际生产中尚存在很多问题，不能充分发挥高速铣削的优越性。本文根据模具制作业对石墨高速铣削技能的迫切需要，着重从高速铣削切屑构成机理、刀具磨损机理、外表质量、切削力以及典型薄壁结构石墨电极工艺参数优化和编程战略优选等方面对石墨高速铣削加工进行了系统深入的理论和试验研讨，并经过典型薄壁结构石墨电极高速铣削加工实例验证了研讨成果的合理性和实用性． 
　　在石墨高速铣削切屑构成机理研讨方面，选用在线摄影法和资料微观剖析技能，别离经过石墨正交切削和高速铣削研讨，剖析了石墨切屑构成进程的根本特征；结合高速铣削微铣刀的单齿最大切削厚度与进给量和径向切深的几许联系，初次建立了高速铣削加工条件与石墨切屑形状、切屑粒度散布、已加工外表描摹、外表破碎率和外表粗糙度的联系；剖析了切屑构成进程与切削力特征和刀具磨损的联系，提出了石墨高速铣削机理模型。研讨结果表明：在石墨高速铣削进程中，跟着单齿最大切削厚度的添加，石墨切屑由以准连续切屑为主逐步向以揉捏颗粒切屑为主和以开裂块屑为主改变；每齿进给量和径向切深经过影响单齿最大切削厚度来改变石墨高速铣削的切屑构成进程，下降每齿进给量和径向切深以及选用逆铣加工可减小石墨外表破碎率；增大切削速度对石墨高速铣削的切屑构成进程的影响较小；选用正前角切削更简单构成大块开裂块屑，后角和螺旋角对石墨切屑构成进程的影响较小：切削力波形随石墨切屑构成办法的变化而变化。选用图画处理法计算外表破碎率，不仅作为石墨已加工外表质量的点评方针，而且作为系统研讨石墨高速铣削机理、切削力和刀具磨损的重要研讨手法，将其有机地应用于本文的相关研讨中。 
　　在石墨高速铣削切削力研讨方面，结合切削条件变化对石墨高速铣削切屑构成进程、外表破碎率以及后刀面与工件外表的冲突因数等要素的影响，研讨了切削参数、刀具几许角度和石墨资料性能对石墨高速铣削切削力的影响，剖析了切削力的时域波形特征和频域分量随刀具磨损的变化趋势，提出了减小切削力的高速铣削工艺参数的根本选择准则。经过基于田口办法的正交试验设计，找出了影响石墨高速铣削切削力的首要要素．获得了以最小切削力为优化方针的工艺参数最优水平组合。在石墨／硬质合金副的冲突磨损特性方面，经过选用规范盘销式冲突试验机进行滑动冲突磨损试验，以及选用改进型盘销式冲突磨损试验装置进行磨粒磨损试验，模仿石墨高速铣削时切屑和工件资料与硬质合金刀具外表之间的冲突磨损特性，初次研讨了石墨／硬质合金副的滑动冲突磨损行为和磨粒磨损行为，为研讨石墨高速铣削的刀具磨损机理供给了冲突学理论根底。 
　　(1)在石墨，硬质合金副的滑动冲突磨损特性方面，研讨了滑动冲突磨损进程中法向载荷和滑动速度与冲突副外表特征、冲突因数和冲突温度的联系，研讨结果表明：硬质合金销外表在冲突进程中构成了石墨搬运膜：硬质合金销的磨损外表具有“抛光”磨粒磨损特征：提高法向载荷和滑动速度，可促进搬运膜的构成，并下降冲突因数和冲突温度。 
　　(2)在石墨／硬质合金副的磨粒磨损特性方面，研讨了磨粒磨损进程中WC晶粒度、Co含量、法向载荷、滑动速度和涂层对冲突副的外表显微描摹、比磨损率和冲突因数的影响，研讨结果表明：硬质合金的磨损外表具有“抛光”磨粒磨损和“微切削”磨粒磨损特征；硬质合金的比磨损率和冲突因数随WC晶粒度和Co含量的减小而明显下降，随法向载荷增大而增大，但受滑动速度的影响较小；AITiN涂层对石墨高速铣削用硬质合金微铣刀具有抗磨减摩效果，但并不十分明显。
    (3)经过在冲突副触摸外表上添加石墨切屑，研讨了石墨切屑对冲突副滑动冲突磨损特性的影响，研讨结果表明：石墨切屑可减小冲突因数和冲突温度，并使冲突因数跟着法向载荷减小和滑动速度提高而下降。在硬质合金微铣刀高速铣削石墨的刀具磨损和破损研讨方面，剖析了石墨高速铣削进程中的冲突学条件，揭示了涂层和非涂层硬质合金微铣刀高速铣削石墨的刀具磨损和破损形状及其机理，研讨结果表明涂层前期脱落是涂层的前期破损方式，“抛光”磨粒磨损是涂层硬质合金微铣刀在稳定磨损期的首要磨损机理。初次研讨了WC晶粒度和Co含量对硬质合金微铣刀高速铣削石墨的耐磨粒磨损性和抗冲击性的影响，结果表明硬质合金微铣刀的耐磨粒磨损性跟着wC晶粒度和co含量减小而明显提高，但Co含量太少时，又使得硬质合金微铣刀的抗冲击性出现明显下降；7超细晶粒硬质合金O．2ttmWC--8％Co是最适合于石墨高速铣削的硬质合金基体资料，为涂层硬质合金微铣刀基体资料优选供给了依据。结合切削条件变化对石墨高速铣削切屑构成进程、外表破碎率以及后刀面与工件外表的冲突因数等要素的影响，研讨了切削参数、刀具几许角度和石墨资料性能对刀具磨损的影响，提出减小刀具磨损的工艺参数优化战略；提出了减小刀具磨损的高速铣削工艺参数的根本战略。经过基于田口办法的正交试验设计，找出了影响石墨高速铣削刀具磨损的首要要素，获得了以完成最小刀具磨损为优化方针的工艺参数最优水平组合。在典型薄壁结构石墨电极的高速铣削工艺研讨方面，归纳运用全文的研讨结果，针对典型薄壁结构石墨电极高速铣削的工艺特色，初次拟定和优选了适用于典型薄壁结构石墨电极高速铣削的粗加工、半精加工和精加工编程战略、加工工艺、工艺参数和加工刀具，并对一个典型薄壁结构石墨电极的高速铣削加工实例，拟定了高速铣削加工工艺，编制了CNC高速加工程序，成功地完成了厚度0.3ram、厚高比为l：53_3的薄壁石墨电极的低成本高质量高效率的高速铣削加工，外表粗糙度Ra仅为0.17ttm。