石墨模具在CNC加工時會遇到哪些問題?
隨著高科技的發展,石墨材料的制造工藝不斷完善,市場上出現了石墨高速銑床。能夠滿足不同加工要求的石墨材料層出不窮,數控電火花加工機床的石墨放電性能也得到了全面提升。
石墨因其高溫強度高、熱膨脹系數低、加工性好、導熱性好,廣泛應用于石墨電極、石墨模具、石墨坩堝、5G散熱夾具、石墨加熱器等石墨制品產品。在石墨制造技術領先的歐洲,模具企業90%以上的電極材料都采用了石墨。
確定石墨加工工具幾何角度的注意事項
1石墨加工刀具的前角
采用負前角加工石墨時,刀具的切削刃強度較好,抗沖擊和抗摩擦性能較好。隨著負前角絕對值的減小,后刀面磨損面積變化不大,但總體趨勢是減小的。使用正前角時,隨著前角的增大,刀具的切削刃強度減弱,但后刀面的磨損加劇。負前角加工時,切削阻力大,加大了切削振動。大前角加工時,刀具磨損嚴重,切削振動也大。
2石墨加工工具的后角
如果后角增加,刀具的切削刃強度降低,后角面的磨損面積逐漸增加。當刀具后角過大時,切削振動會加強。
3石墨加工刀具的螺旋角
螺旋角較小時,同一切削刃同時切削石墨工件的刃長較長,切削阻力較大,刀具承受的切削沖擊力較大,因此刀具磨損、銑削力和切削振動較大。當螺旋角較大時,銑削力的方向大大偏離工件表面,石墨材料破碎引起的切削沖擊加劇,因此刀具磨損、銑削力和切削振動也增大。
因此,刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角和螺旋角的綜合作用,在選擇時要多加注意。
如何選擇合適的石墨刀具?
1工具材料
材料是決定刀具切削性能的重要因素,對加工效率、加工質量、加工成本和刀具耐用度有很大影響。刀具越硬,耐磨性越好,但硬度越高,沖擊韌性越低,材料越脆。而硬度和韌性是矛盾的,這是工具材料要解決的問題。對于石墨工具,常見的TiAlN涂層可以選擇韌性相對較好的那種,也就是鈷含量略高的那種。對于金剛石涂層石墨工具,可以適當選擇硬度相對較高的材料,即鈷含量略低的材料。聚晶金剛石PCD工具,可以選擇耐磨性較好的粗晶品牌,如CDW025、CDW302等。
2刀具幾何角度
選擇合適的專用石墨刀具幾何角度,有助于減少刀具的振動,反之,石墨工件不易崩刃。
3切削工具的涂層
金剛石涂層刀具具有硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優點。目前,金剛石涂層刀具是石墨加工刀具的最佳選擇,最能體現石墨刀具的優越性能。
4切削刃的鈍化
刀具鈍化的目的是解決刃口的上述微缺口缺陷,降低或消除其前值,達到光滑、鋒利、牢固、耐用的目的。
5刀具的加工條件
選擇合適的加工條件對刀具的壽命有相當大的影響。
綜合以上幾點,刀具的材質、幾何角度、涂層、刃口強化、加工條件對刀具的使用壽命起著不同的作用,缺一不可,相輔相成。好的石墨刀具應該有光滑的石墨粉排屑槽,使用壽命長,雕刻加工深,并能節約加工成本。
石墨刀具的結構形式
根據不同的加工程序和加工要求,需要選擇不同的石墨專用工具。
石墨銑刀的刀具結構有桿銑刀和銑刀片,類型有pcd端銑刀、pcd球磨銑刀、pcd單刃銑刀、pcd雙刃銑刀、pcd槽銑刀、PCD倒角銑刀、金剛石PCD面銑刀、PCD銑刀片和CVD金剛石涂層銑刀。
石墨車刀的刀具結構分為復合pcd刀片和焊接車刀,類型有:PCD切屑、PCD焊接車刀、PCD車刀、PCD圓柱車刀、PCD車刀等。
石墨孔加工刀具的形式有:pcd鉆頭、pcd內孔車刀、pcd鏜刀、pcd銑刀、cvd金剛石涂層鉆頭等。