在工業(yè)生產(chǎn)中,石墨是一種非常容易切割的材料,但由于石墨材料用作EDM電極,它必須具有足夠的強(qiáng)度以避免在操作和EDM加工過(guò)程中損壞,并且電極的形狀也在結(jié)晶上形成石墨電極。晶粒尺寸和強(qiáng)度提出了很高的要求,這導(dǎo)致石墨工件在加工過(guò)程中容易破裂并且工具易于磨損。加工成本高,效率低,工件經(jīng)常報(bào)廢。如何更好地加工石墨電極?這與石墨雕銑機(jī)的加工工具密不可分。如何解決解決石墨雕銑機(jī)的刀具磨損。
一、刀具材料:對(duì)于石墨加工專用工具,普通涂層在材料選擇上可以選擇相對(duì)較好的韌性,即鈷含量略高;對(duì)于金剛石涂層石墨工具,可以在材料選擇上適當(dāng)選擇。硬度相對(duì)較好,即鈷含量略低;
二、工具的幾何角度:石墨工具選擇合適的幾何角度,有助于減少工具的振動(dòng),反過(guò)來(lái),石墨工件不容易崩潰;
1、前角,當(dāng)石墨采用負(fù)前角處理時(shí),切削刃強(qiáng)度更好,抗沖擊性和摩擦性能良好。隨著負(fù)前角絕對(duì)值的減小,后刀面的磨損面積變化不大,但整體使用正前角時(shí),隨著前角增大,刀刃強(qiáng)度減弱,這反過(guò)來(lái)導(dǎo)致后刀面磨損增加。當(dāng)處理負(fù)前角時(shí),切削阻力大,切削振動(dòng)增大。當(dāng)使用大的正前角時(shí),刀具磨損嚴(yán)重,切削振動(dòng)大。
2、后角,如果后角增大,刀刃強(qiáng)度減小,后刀面磨損面積逐漸增大。當(dāng)工具的后角太大時(shí),切割振動(dòng)會(huì)增強(qiáng)。
3、螺旋角,當(dāng)螺旋角小時(shí),切入同一切削刃的石墨工件的刀刃長(zhǎng)度最長(zhǎng),切削阻力最大,刀具的切削沖擊力最大,因此刀具磨損,銑削力和切削振動(dòng)是最大的。當(dāng)螺旋角大時(shí),銑削力的方向大于工件表面,并且由石墨材料的坍塌引起的切削沖擊加劇,從而使刀具磨損,銑削力和切削振動(dòng)也增加了。因此,刀具角度變化對(duì)刀具磨損,銑削力和切削振動(dòng)的影響是前角,后角和螺旋角的組合,因此必須更加注重選擇。
三、工具涂層:加工石墨工具應(yīng)選擇金剛石涂層,它具有硬度高,耐磨性好,摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)階段,金剛石涂層是石墨加工工具的最佳選擇,它也是石墨工具的最佳性能;金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點(diǎn)是天然金剛石的硬度與硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和斷裂韌性的結(jié)合;它可以將使用壽命提高近10-20倍。
四、刀具的切削刃:切削刃鈍化技術(shù)是一個(gè)尚未得到普遍認(rèn)可的問(wèn)題,但也非常重要。在金剛石砂輪磨銳之后,硬質(zhì)合金刀具的邊緣具有不同程度的微觀凹口(即,微切削和鋸切)。石墨高速切削刀具的性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是金剛石涂層刀具必須在涂層前通過(guò)刀刃鈍化,以確保涂層的堅(jiān)固性和使用壽命。
五、刀具的加工條件:選擇合適的加工條件會(huì)對(duì)刀具的使用壽命產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。
1、切割方法:順銑加工。
2、吹掃(或吸塵)和浸漬EDM液體處理,及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵,有利于減少工具的二次磨損,延長(zhǎng)工具的使用壽命。