電火花加工中的石墨電極具有加工速度快、加工精度高、耐高溫、放電損耗小等優(yōu)點(diǎn),因而石墨電極廣泛用于電加工修整大體積模具、微細(xì)筋槽、微細(xì)孔特殊結(jié)構(gòu)、 復(fù)雜曲面的汽車輪胎模、 窄槽的薄壁(壁厚 0.1 mm)模具等(見圖 1)。 目前國(guó)外石墨電極已廣泛應(yīng)用在模具制造中,其與銅電極的應(yīng)用比:日 本為 7∶3,美國(guó)為 9∶1,歐洲為 7∶3,已可滿足汽車、家電、通訊、電子等行業(yè)制品中對(duì)復(fù)雜曲面、加強(qiáng)筋板、風(fēng)冷的翅片或細(xì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的加工要求[1]。 而國(guó)內(nèi)高精度、 高附加值的復(fù)雜結(jié)構(gòu)石墨模具與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距。 隨著我國(guó)模具行業(yè)快速發(fā)展, 石墨電極的用量將會(huì)不斷增加。 石墨切削過(guò)程中生成的微細(xì)切屑, 極易堆積并粘附在前后刀面及已加工表面上, 與被加工石墨材料同時(shí)對(duì)切削刃產(chǎn)生急劇的摩擦和局部沖擊作用, 導(dǎo)致刀具嚴(yán)重磨損。 傳統(tǒng)硬質(zhì)合金及其涂層刀具難以滿足加工要求,具有很高硬度的金剛石刀具具有良好的抗磨擦磨損性能,成為高純石墨高速加工的理想刀具。
石墨為典型層狀結(jié)構(gòu)脆性材料,材料機(jī)械強(qiáng)度差,加工時(shí)易崩碎,刀具磨損嚴(yán)重,為典型難加工材料。 常規(guī)的車、銑、磨加工只能加工簡(jiǎn)單形狀的石墨零件,無(wú)法滿足各種復(fù)雜形狀電極要求[2]。 高速銑削具有加工速度高、切削力小、溫度低以及加工工件表 面質(zhì)量好等特點(diǎn),可以用于加工復(fù)雜形狀的電極,是 精密復(fù)雜石墨電極的主要加工方法之一。石墨高速銑削刀具有硬質(zhì)合金刀具、聚晶金剛石(PCD)刀具、 金剛石涂層刀具三類[3]。硬質(zhì)合金刀具高速銑削石墨時(shí)刀具磨損嚴(yán)重,需要及時(shí)檢查刀具磨損狀況和 頻繁更換刀具,在大尺寸或精密電極加工方面應(yīng)用有限;硬質(zhì)合金涂層刀具加工石墨時(shí)壽命未見明顯提高;而聚晶金剛石(PCD)刀具磨損較小,但刀具形狀難以滿足復(fù)雜電極要求,在高速加工精密復(fù)雜石墨電極方面應(yīng)用有限。因此尋找高性能金剛石涂層刀具已迫在眉睫。
金剛石涂層刀具具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn), 可以用于加工非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料。 目前金剛石涂層刀具加工石墨還處于試驗(yàn)階段, 金剛石涂層工藝還不夠成熟,刀具昂貴。國(guó)內(nèi)外有關(guān)于金剛石涂層刀具高速切削石墨電極工藝參數(shù)選用規(guī)范以及刀具切削性能 評(píng)價(jià)指標(biāo)尚待深入研究, 而且金剛石涂層與刀具基體的附著力過(guò)低,造成刀具切削性能不穩(wěn)定,離散性大。 本文介紹金剛石涂層刀具在加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)石墨模具中的應(yīng)用情況, 以期引起相關(guān)企業(yè)對(duì)石墨模具加工技術(shù)的重視, 促進(jìn)國(guó)內(nèi)石墨模具加工企業(yè)及相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。
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宇匠數(shù)控專業(yè)生產(chǎn):高速精密 雕銑機(jī)、精雕機(jī)、石墨機(jī)、鉆攻中心、加工中心;
石墨具有較高的高溫強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)、較好的可加工性和良好的熱、電導(dǎo)率,因此石墨電極廣泛應(yīng)用于冶金、 核工業(yè)和電火花加工等領(lǐng)域。 但石墨屬典型的脆性難加工材料, 其加工制備問(wèn)題一直是高檔石墨模具制品發(fā)展的瓶頸。 CVD 金剛石涂層刀具高速銑削加工可解決這一難題。 目前需要進(jìn)一步解決 CVD 金剛石涂層刀具的膜-基結(jié)合力問(wèn)題和表面粗糙度問(wèn)題, 以期使這一先進(jìn)制造工藝得以推廣應(yīng)用。
2020-10
的挑戰(zhàn)。 而新興的納米制造技術(shù)將突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝的極限,克服短通道效應(yīng)、寄生電容、互聯(lián)延遲以及功耗過(guò)大等問(wèn)題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發(fā)展。石墨烯自 2004 年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直受到全世界研究者們極大的關(guān)注和研究[1-2]。 由于其優(yōu)異的電學(xué)、物理、光學(xué)等性質(zhì),被譽(yù)為… [了解更多]
2020-10
0 引言石墨加工過(guò)程中,各類機(jī)床利用高速旋轉(zhuǎn)的刀具對(duì)石墨的外形進(jìn)行加工。 受旋轉(zhuǎn)刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產(chǎn)生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國(guó)石墨加工企業(yè)除塵系統(tǒng)相對(duì)落后,使得石墨材料在加工過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導(dǎo)致加工車間粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo),給… [了解更多]
2020-10
1 引言存在易變形、崩碎斷裂和刀具磨損嚴(yán)重等問(wèn)題,加工表面質(zhì)量難以直接準(zhǔn)確測(cè)量 。表面粗糙度是衡量零件加工產(chǎn)品質(zhì)量的核心指標(biāo),常見的測(cè)量方法有對(duì)試樣表面進(jìn)行光切、樣塊和粗糙度儀等接觸式直接測(cè)量法、非接觸式測(cè)量法以及納米表面粗糙度分析法[2]。直接測(cè)量時(shí)存在接觸工件的探針易磨損、誤… [了解更多]
2020-10
0 引 言石墨材料相對(duì)于銅材料在加工效率、精密微細(xì)零部件加工和自動(dòng)化生產(chǎn)加工中優(yōu)勢(shì)顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應(yīng)用于電火花成形加工(簡(jiǎn)稱EDM)。近年來(lái)自動(dòng)化生產(chǎn)以單件、個(gè)性化、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高精度的特征在模具行業(yè)逐漸推廣。對(duì)精密微細(xì)電極的要求也越來(lái)越苛刻,提升… [了解更多]
2020-10
石墨電極經(jīng)錐螺紋相互連接后,才可以進(jìn)入電冶煉爐里進(jìn)行使用。 多年實(shí)踐證實(shí)電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發(fā)生在電極連接部位,所以石墨電極質(zhì)量的重點(diǎn)就是理化指標(biāo)和機(jī)械加工兩項(xiàng)[1]。石墨電極經(jīng)一系列工序處理后合格的毛坯進(jìn)入最后一道工序———機(jī)械加工,除了簡(jiǎn)單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]