Інструментальний матеріал
Матеріал ріжучого інструменту фрезерного верстату з ЧПУ є основним фактором для визначення продуктивності різання ріжучого інструменту, який має великий вплив на ефективність обробки, якість обробки, вартість обробки та довговічність інструменту. Чим твердіший матеріал інструменту, тим краще його зносостійкість, вища твердість, менша ударна в'язкість і крихкіший матеріал. Твердість і міцність - це пара протиріч, і вони також є ключем до подолання матеріалів інструментів. Для графітових ріжучих інструментів звичайне покриття TiAlN може відповідним чином вибрати покриття з кращою в’язкістю, тобто з дещо більшим вмістом кобальту; Для різальних інструментів з графітовим покриттям з алмазним покриттям при виборі ріжучих інструментів для фрезерних верстатів з ЧПУ можна відповідним чином вибрати ті з відносно кращою твердістю, тобто з дещо нижчим вмістом кобальту;
Геометричний кут фрезерного верстата з ЧПУ
Вибір відповідного геометричного кута графітового різального інструменту допомагає зменшити вібрацію ріжучого інструменту. Навпаки, графітову заготовку нелегко зруйнувати;
1. Передній кут: коли для обробки графіту використовується негативний передній кут, міцність кромки інструменту є хорошою, а стійкість до удару та тертя хороша. Зі зменшенням абсолютного значення від’ємного переднього кута площа зносу задньої поверхні інструменту змінюється мало, але в цілому має тенденцію до зменшення. При використанні додатного переднього кута для обробки графіту міцність кромки інструменту слабшає зі збільшенням переднього кута, що призводить до посилення зносу задньої поверхні інструменту. При обробці з негативним переднім кутом опір різанню є великим, а вібрація різання збільшується. При обробці з великим позитивним переднім кутом знос інструменту є серйозним, а вібрація різання також велика.
2. Якщо кут задньої частини збільшується, то міцність кромки інструменту зменшується, а площа зносу заднього бока поступово збільшується. Коли кут назад інструменту занадто великий, вібрація різання посилюється.
3. Коли кут спіралі невеликий, довжина ріжучої кромки ріжучої графітової заготовки одночасно з усіма ріжучими кромками є найдовшою, опір різанню найбільший, а сила удару різання, яку несе інструмент, є найбільшою, тому знос інструменту, зусилля фрезерування та вібрація різання є найбільшими. Коли кут спіралі великий, напрямок сили фрезерування сильно відхиляється від поверхні заготовки, а різальний вплив, викликаний розпадом графітового матеріалу, посилюється, тому зношування інструменту, сила фрезерування та вібрація різання також збільшуються. Отже, вплив зміни кута інструменту на знос інструменту, силу фрезерування та вібрацію різання — це комбінація переднього кута, заднього кута та спірального кута, тому ми повинні приділяти більше уваги вибору.
Покриття фрезерних верстатів з ЧПУ
Інструменти з алмазним покриттям мають переваги високої твердості, хорошої зносостійкості та низького коефіцієнта тертя. На даний момент алмазне покриття є найкращим вибором для інструментів для обробки графіту і може найкращим чином відображати чудову продуктивність графітових інструментів; Перевага інструменту з цементованого карбіду з алмазним покриттям полягає в тому, що він поєднує твердість природного алмазу з міцністю та в'язкістю до руйнування цементованого карбіду; Однак у Китаї технологія нанесення алмазного покриття все ще знаходиться на стадії зародження, а витрати на інвестиції дуже великі, тому алмазне покриття не матиме особливого розвитку в найближчому майбутньому. Проте ми можемо оптимізувати кут і підбір матеріалу інструментів і покращити структуру звичайного покриття на основі звичайних інструментів, які певною мірою можна застосовувати при обробці графіту.
Геометричний кут інструментів з алмазним покриттям істотно відрізняється від звичайних інструментів з покриттям. Тому при проектуванні інструментів з алмазним покриттям, завдяки особливостям обробки графіту, можна відповідним чином збільшити геометричний кут, збільшити ріжучий паз, а зносостійкість ріжучої кромки не зменшиться; Хоча зносостійкість звичайного покриття TiAlN значно вища, ніж у інструментів без покриття, порівняно з алмазним покриттям, його геометричний кут слід відповідно зменшити при обробці графіту, щоб підвищити його зносостійкість.
Для нанесення алмазних покриттів багато компаній у світі інвестували багато робочої сили та матеріальних ресурсів для дослідження та розробки відповідної технології покриття, але поки що іноземні зрілі та економічні компанії, що наносять покриття, обмежуються лише Європою; Як чудовий інструмент для обробки графіту, para також використовує найсучаснішу у світі технологію покриття' для обробки поверхні інструменту, щоб забезпечити довговічність обробки, економічність та практичність інструменту.
Зміцнення кромки інструменту
Технологія пасивації переднього краю є дуже важливою проблемою, якій люди не приділяли особливої уваги. На кромці твердосплавного інструменту після шліфування алмазним шліфувальним кругом є мікровиїмки (тобто мікросколи та кромка пилки). Ефективність і стабільність графітових високошвидкісних різальних інструментів висувають більш високі вимоги, особливо інструменти з алмазним покриттям повинні бути пасивовані перед нанесенням покриття, щоб забезпечити міцність і термін служби покриття. Метою пасивування інструменту є усунення дефектів мікронасічки кромки інструменту після шліфування, щоб зменшити або виключити його різке значення, щоб досягти мети гладкості, площинності, гостроти, твердості та довговічності.
Умови обробки фрезерних верстатів з ЧПУ
Вибір відповідних умов обробки має значний вплив на термін служби інструменту.
1. Режим різання (переднє фрезерування та зворотне фрезерування), вібрація різання під час прямого фрезерування менша, ніж при зворотному фрезеруванні. При прямому фрезеруванні товщина різання інструменту зменшується з максимальної до нульової. Після того, як інструмент врізається в заготовку, інструмент не відскакує від різання стружки. Жорсткість технологічної системи хороша, а вібрація різання мала; При зворотному фрезеруванні товщина різання інструменту збільшується від нуля до максимальної. На початковому етапі різання інструментом через малу товщину різу на поверхні заготовки буде подряпаний контур. У цей час, якщо кромка зіткнеться з твердими точками в графітовому матеріалі або частинками стружки, що залишилися на поверхні заготовки, це спричинить відскок або тріск інструменту. Тому вібрація різання зворотного фрезерування велика;
2. Продувка повітря (або збирання пилу) та електроерозійна обробка зануренням, своєчасне очищення графітового пилу на поверхні заготовки, що сприяє зменшенню вторинного зносу інструменту, продовженню терміну служби інструменту та зменшенню впливу графіту пил на ходовому гвинті та направляючій рейці верстата;
3. Виберіть відповідну високу швидкість і відповідну велику швидкість подачі.
Підсумовуючи вищезазначене, матеріал, геометричний кут, покриття, зміцнення кромок та умови обробки ріжучих інструментів відіграють різну роль у терміні служби ріжучих інструментів. Хороший графітовий різальний інструмент повинен мати гладку канавку для видалення стружки графітового порошку, тривалий термін служби, глибоке гравірування та економію витрат на обробку.
