高性能石墨材料的高速加工特点是什么?
石墨的传统加工办法有车、铣、磨、锯等,但都只能完成形状简略、精度不高的电极加工。随着石墨高速加工中心、刀具以及相关配套技术的发展和推广应用,这些传统加工办法已逐渐被高速加工技术所取代。
刀具磨损严峻。高速铣削时发生的石墨切屑一般为颗粒状微细粉尘,这些粉尘即便有强力的吸尘系统也十分简单散落、堆积和粘附在前后刀面及已加工外表上,与被加工石墨资料一同对切削刀具发生剧烈的冲突效果,因而石墨切削加工的刀具磨损和破损十分严峻。一般,由刀具磨损所发生的刀具成本占总加工成本的1/3以上,一起导致工件尺寸精度和外表品质不易得到确保。
切削力小。石墨资料的晶体结构存在空位、位错和杂原子等微晶缺点,使石墨资料的实际强度大大低于其理论强度,切削加工时,石墨资料在外加局部应力效果下简单发生微裂纹,或因为资料内部或外表缺点的存在而发生微裂纹,裂纹在较小的应力下可扩展使资料破碎而成为切屑,石墨高速加工时的切削力比较小。
切削力具有波动性。石墨资料具有脆性,室温下拉伸不存在塑性变形阶段,而是在很小的弹性变形后当即发生脆性断裂,脆性断裂破坏特性是石墨切削力具有波动性的主要原因。此外,石墨资料的结构组成不均匀并存在显微缺点,这也使得石墨切削变得不稳定,导致了切削力的波动性。用于石墨高速加工的刀具必须具有良好的抗冲击振荡性能。
石墨资料加工难以获得光滑的已加工外表。切削加工石墨资料时,刀具对被加工石墨外表并不是单纯的剥离效果,而是对资料外表的组织结构发生冲击、压碎和剥离等效果,因而石墨切削加工发生的是巨细不同的崩碎颗粒碎屑,而不是切削金属资料时出现塑性流动的带状切屑,且已加工外表高低不平。
石墨电极易发生边角崩碎。高性能石墨为脆性资料,加工过程中因为外表圆角或拐角处铣削方向的改变、机床加速度的忽然变化、刀具切入和切出的方向和视点、极其细小的切削振荡、刀具磨损和破损等,均或许导致刀具对石墨电极发生冲击载荷,使其发生边角脆性崩碎。
切削过程中发生大量的石墨粉尘。石墨粉尘不仅污染环境,影响操作人员的健康,并且会对机床部件发生一定的磨损,因而切削石墨电极的机床必须安装高效的吸尘设备。