用加工中心銑削石墨,關(guān)于新手來說是比較頭疼的。
石墨組織中有許多的孔隙,因而比較疏松,密度小。石墨具有杰出的潤(rùn)滑性和耐磨性,抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均較低,硬度較高脆性大。關(guān)于薄壁的石墨工件如薄壁電極加工時(shí),刀具磨損快,切削時(shí)易產(chǎn)生讓刀,工件簡(jiǎn)略振動(dòng),產(chǎn)生邊角崩裂、掉邊等現(xiàn)象,是比較難加工的材料。
減小切削力是實(shí)現(xiàn)薄壁石墨電極高效、高質(zhì)量、低成本加工的重要方法。
選用石墨材料制作電火花加工中的電極,許多是用來加工模具中窄槽,這樣要求石墨電極必須很薄,有的壁厚只需0.1~1.0mm,長(zhǎng)度抵達(dá)100mm左右。而石墨強(qiáng)度低,硬度較高,脆性大,加工時(shí)最簡(jiǎn)略產(chǎn)生邊角崩碎、掉邊,乃至折斷。
主要原因是銑削時(shí)刀齒對(duì)工件產(chǎn)生沖擊,切削力不堅(jiān)定大,壁薄剛性差產(chǎn)生振動(dòng)或讓刀產(chǎn)生欠切或過切,如下圖所示。
1.前進(jìn)工件裝夾剛性
石墨電極壁薄剛性差,為了減小切削時(shí)產(chǎn)生讓刀、振動(dòng)、回彈,最主要的方法是前進(jìn)工件的加工剛性。
1)關(guān)于厚度與長(zhǎng)度比小于1:10的石墨電極,應(yīng)選用“階梯對(duì)稱”銑削法,可以減少讓刀、振動(dòng),減少崩碎或掉邊現(xiàn)象。
2)關(guān)于厚度與長(zhǎng)度比大于1:10以上的石墨電極,應(yīng)將工件水平裝夾,并且下面用可調(diào)螺桿支撐,前進(jìn)工件的剛性??煞乐构ぜ蜃尩抖a(chǎn)生的欠切,也可以防止因銑刀剛性差產(chǎn)生彈性變形和過切現(xiàn)象。同時(shí)應(yīng)從端部旁邊面進(jìn)刀,選用順銑進(jìn)給路徑。若選用正面進(jìn)刀逆式銑削,刀齒剛進(jìn)人工件邊際時(shí),會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生沖擊力,由于工件剛性欠好產(chǎn)生不堅(jiān)定,將會(huì)產(chǎn)生“扎刀”,輕者產(chǎn)生工件掉邊,重者將會(huì)使工件折斷。
3)關(guān)于壁厚與長(zhǎng)度比大于1:20以上的石墨電極,選用夾與拉組合裝夾法。
將工件的長(zhǎng)度加長(zhǎng)10~15mm,在加長(zhǎng)部分鉆φ4mm孔,工件一端夾緊,另-端用拉桿拉緊,這樣工件的剛性增強(qiáng)。假如壁厚與長(zhǎng)度比在1:50以上,在工件下面加多個(gè)支承,進(jìn)--步前進(jìn)工件的剛性。這種裝夾方法可以選用較短的立銑刀,減小刀桿的變形量。
2.使用多齒、小直徑、小螺旋角銑刀
盡量選用多齒銑刀,由于石墨脆性大,切下的切屑是纖細(xì)的碎片和微細(xì)顆粒狀(粒徑為0.06~0.25mm),不需要較大容屑槽,排屑好,容許選用多齒銑刀;
參加切削的刀齒多,可使切削比較均勻、平穩(wěn),減少對(duì)工件的沖擊。銑刀直徑小,小直徑加上高轉(zhuǎn)速,切削力小,銑刀遭到的轉(zhuǎn)矩小,減小銑刀的變形;切削力小,對(duì)工件的沖擊力小;小螺旋角可使向上的進(jìn)給力小,減小切削時(shí)的振動(dòng)。三者組合可減少石墨崩碎或掉邊。
3.干銑
銑削石墨應(yīng)選用干銑,如有切削液滲入會(huì)影響石墨的純度,下降石墨電極的放電功能。高速銑削時(shí),石墨的碎屑會(huì)飛揚(yáng),對(duì)人、機(jī)床和環(huán)境構(gòu)成污染,應(yīng)選用真空吸附設(shè)備將粉塵吸到容器中,可經(jīng)過濾再利用。
銑削石墨制品挑選切削用量的原則:高速、小進(jìn)給、小吃刀量。