石墨電極高速銑削的參數(shù)優(yōu)化

發(fā)布日期:2014-05-08    蘭生客服中心    瀏覽:3155

  傳統(tǒng)電加工工藝中電極垂直運(yùn)動(dòng),因此相應(yīng)的三軸銑削加工寬度不受限制。在NC控制的電火花機(jī)床上,為滿足一些特殊要求,可進(jìn)行多軸和垂直進(jìn)給電火花加工。電極根據(jù)型腔表面特征大致分為兩類:

  1、自由表面成形電極

  有圓角調(diào)節(jié)面,無(wú)銳利腔體和邊角,可使用球頭銑刀加工,銑削加工路徑長(zhǎng),耗時(shí)多。

  2、棱柱面電極

  由棱柱面構(gòu)成,無(wú)圓角,有最簡(jiǎn)單的彎曲面、柱面和銳角邊,通常可使用平底立銑刀加工。

  石墨高速加工的經(jīng)濟(jì)性關(guān)系到切削和磨損機(jī)理的影響,因此有必要針對(duì)刀具和加工工具幾何特性、機(jī)床、切屑處理等對(duì)切削參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化:

  一、刀具材料

  粗加工時(shí),切削速度越高,刀具磨損越小,加工成本也越低。當(dāng)切削速度大于900m/min時(shí),硬質(zhì)合金刀具、金剛石涂層刀具和聚晶金剛石刀具的單位切削長(zhǎng)度所需成本差別不大。因此推薦在低速切削時(shí)使用涂層金剛石刀具(圖10)。精加工時(shí),計(jì)算每刀刃刀具成本時(shí),金剛石涂層刀具最好,聚晶金剛石刀具次之,硬質(zhì)合金刀具最差:但若計(jì)算單個(gè)刀具成本,由于聚晶金剛石刀具有較好的重刃磨性,因此聚晶金剛石刀具的刀具成本最低。推薦小直徑刀具使用金剛石涂層刀具,此時(shí)加工最經(jīng)濟(jì)。

  機(jī)床費(fèi)用:200DM/h:換刀時(shí)間:30s:工件材料:EK85:晶粒尺寸:13?m:切削條件:fz=0.05mm,ap=3mm,ae=12mm:磨鈍標(biāo)準(zhǔn):VB=0.1mm

圖10 典型刀具材料粗加工成本

  二、刀具幾何參數(shù)

  刀具前角、后角的增大,可增大容屑空間。粗加工時(shí),前角在6°左右較好,后角應(yīng)小于15°,刀具主偏角與側(cè)刃磨損無(wú)關(guān)。精加工時(shí),前角在6~10°之間較好,盡管主偏角大時(shí)刀具磨損量下降,但這會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度波動(dòng)量增大,因此主偏角小于30°較好,太大則不適于精加工。

  三、切削參數(shù)

  每齒切削量與刀具磨損相關(guān),而進(jìn)給量和切削速度的最大值與機(jī)床特性有關(guān),同時(shí)刀桿承載和細(xì)刀桿加工時(shí)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)也與機(jī)床性能有關(guān)。切削參數(shù)選擇原則為:

  1、根據(jù)機(jī)床、刀具夾頭等給定條件確定刀具齒數(shù),防止刀具振動(dòng):

  2、在切削刀具強(qiáng)度、切削深度和切削寬度范圍內(nèi),計(jì)算最大許可每齒進(jìn)給量:

  3、依據(jù)機(jī)床進(jìn)給和機(jī)床進(jìn)給加速度特性,在恒定每齒進(jìn)給量時(shí)確定最大切削主軸轉(zhuǎn)速:

  4、最終選定穩(wěn)定的最大主軸轉(zhuǎn)速,并使之與每齒進(jìn)給量相適應(yīng)。

  車削加工時(shí)推薦聚晶金剛石刀具的加工參數(shù)為:粗加工時(shí)Vc=200~400m/min,fz=0.02~0.04mm/齒,切削深度小于1.5mm:精加工時(shí)Vc=25~100m/min,fz=0.02~0.1mm/齒,切削深度小于0.5mm。

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