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高性能等静压石墨模具的高速加工特点

2022-05-07 15:30:47

石墨的传统加工方法有车、铣、磨、锯等,但都只能实现形状简单、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,这些传统加工方法已逐渐被高速加工技术所取代。等静压石墨模具材料的高速加工特点。
刀具磨损严重。高速铣削时产生的石墨切屑通常为颗粒状微细粉尘,这些粉尘即使有吸尘系统也非常容易散落、堆积和粘附在前后刀面及已加工表面上,与被加工石墨材料一同对切削刀具产生剧烈的摩擦作用,因此石墨切削加工的刀具磨损和破损非常严重。通常,由刀具磨损所产生的刀具成本占总加工成本的1/3以上,同时导致工件尺寸精度和表面品质不易得到保证。

石墨制品

切削力小。石墨材料的晶体结构存在空位、位错和杂原子等微晶缺陷,使石墨材料的实际强度大大低于其理论强度,切削加工时,石墨材料在外加局部应力作用下容易产生微裂纹,或由于材料内部或表面缺陷的存在而产生微裂纹,裂纹在较小的应力下可扩展使材料破碎而成为切屑,石墨高速加工时的切削力比较小。
切削力具有波动性。石墨材料具有脆性,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立即产生脆性断裂,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,石墨材料的结构组成不均匀并存在显微缺陷,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需要具有良好的抗冲击振动性能。
石墨材料加工难以获得光滑的已加工表面。切削加工石墨材料时,刀具对被加工石墨表面并不是单纯的剥离作用,而是对材料表面的组织结构产生冲击、压碎和剥离等作用,因此石墨切削加工产生的是大小不同的崩碎颗粒碎屑,而不是切削金属材料时呈现塑性流动的带状切屑,且已加工表面凹凸不平。
石墨电极易发生边角崩碎。高性能石墨为脆性材料,等静压石墨模具厂家加工过程中由于表面圆角或拐角处铣削方向的改变、机床加速度的突然变化、刀具切入和切出的方向和角度、微小的切削振动、刀具磨损和破损等,均可能导致刀具对石墨电极产生冲击载荷,使其发生边角脆性崩碎。
切削过程中产生大量的石墨粉尘。石墨粉尘不仅污染环境,影响操作人员的健康,而且会对机床部件产生一定的磨损,因此切削石墨电极的机床需要安装有效的吸尘设备。

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