石墨電極高速切削的切削力和切削溫度
發(fā)布日期:2014-05-08 蘭生客服中心 瀏覽:5487
通常用常規(guī)的車削、銑削、磨削方法可以滿足加工簡單形狀電極的需求,但近年來對電極幾何形狀復雜性的要求持續(xù)增加。高速加工的高加工表面質(zhì)量和高加工精度使得石墨電極的高速加工已成為模具EDM加工中的一個熱點,許多生產(chǎn)廠家都已推出了石墨高速加工中心。例如Makino SNC64數(shù)控高速石墨銑床、R?:ders RFM系列機床等,主軸轉(zhuǎn)速通常在10000~60000r/min,進給速度可達60m/min 以上,加工壁厚小于1mm,最小圓角半徑小于0.2mm。
圖1 車削燒結(jié)炭和石墨時的切削過程
圖2 石墨高速銑削過程和刀具磨損形態(tài)
圖3 石墨電極材料的切削溫度
Masuda(1996)用高速攝影觀察了燒結(jié)碳(2000℃以下燒結(jié))和石墨(2500℃以上燒結(jié))的車削過程(圖1),認為兩者的切屑形成過程大致是:在刀具切削刃與工件接觸時,產(chǎn)生了一條裂紋擴展,工件的一部分因刀具推進發(fā)生破碎,形成切屑。碳相材料切削時的大多數(shù)裂紋向下擴展,切屑散落于刀具表面或堆積在前刀面:石墨切削裂紋沿切削方向擴展,大多數(shù)切屑沿前刀面滑動,因而產(chǎn)生刀具月牙洼磨損。
K?:nig(1998)在研究石墨高速銑削過程后認為:石墨切屑的形成與陶瓷等脆性材料有很大相似之處,在刀尖處有擠壓破碎,形成細小切屑和細小凹坑,切削產(chǎn)生的裂紋會向刀尖前下方延伸擴展,再擴展到自由表面,形成斷裂凹坑,并可用斷裂力學來解釋:切屑與刀具前刀面的接觸狀態(tài)分為切削接觸沖擊區(qū)和切屑沿前刀面的滑移區(qū),它們分別導致不同的刀具磨損形態(tài)(圖2)。
影響切削過程的因素主要有:切削速度、切削進給量、刀具幾何參數(shù)、工具材料和刀具磨損。
石墨電極材料的切削力只有切削鋁、銅等韌性金屬的10%左右,因此切削力通常不是研究的重點。而實驗測得石墨材料的車削溫度均不高,在Vc =500m/min 左右時,最高溫度在160~300℃之間,且與切削速度呈線性關系。據(jù)此推論,即使Vc = 500m/min,切削溫度也不會超過500℃,對切削過程的影響不太大(圖3)。
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