石墨刀具磨損的原因分析

發(fā)布時間：2021-07-15 17:24:08 點擊次數(shù)：538

石墨是一種十分易于切削的材質(zhì)，但由于當作EDM電極的石墨材質(zhì)須要兼具足夠的強度以免在操作和EDM加工過程中受到破壞，同時電極形狀(薄壁、小圓角、銳變 ) 等也對石墨電極的晶體尺碼和強度提出較高的要求，這造成在加工過程中石墨鑄件易于崩碎，刀具易于損壞。造成企業(yè)加工的成本高，效率低，鑄件時常報廢等現(xiàn)象。影響刀具磨損的緣故主要有以下幾個：

1.刀具材料

對于加工石墨專用刀具，平常的TiAlN涂層可在選材上恰當選取堅韌相對較好一點的，也就是鈷含量稍高一點的;對于金剛石涂層石墨刀具，可在選材上合適選取硬度相對較好一點的，也就是鈷含量稍低一點的;

2.刀具的幾何角度

石墨刀具選項適合的幾何出發(fā)點，有助于減小刀具的振動，反過來，石墨鑄件也不容易崩缺：

前角

使用負前角加工石墨時，刀具刃口強度較好，耐沖擊和摩擦的性能好，隨著負前角絕對值的減小，后刀面磨損面積變化很小，但整體呈減小趨向，使用正前角加工時，隨著前角的增大，刀具刃口強度被弱化，反而造成后刀面損壞加深。負前角加工時，切削阻力大，增大了切削振動，使用大正前角加工時，刀具磨損嚴重，切削振動也較大。

后角

如果后角的增大，則刀具刃口強度下降，后刀面磨損面積日趨增大。刀具后角過大后，切削振動加強。

螺旋角

螺旋角較小時，同一切削刃上同時切入石墨鑄件的刃長*長，切削阻力*大，刀具背負的切削沖擊力*大，因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是*大的。當螺旋角較大時，銑削協(xié)力的方向偏離鑄件表面的程度大，石墨材質(zhì)因崩碎而導致的切削沖擊激化，因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。

因此，刀具視角變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的，所以在選擇方面一定要多加留意。通過對石墨材質(zhì)的加工屬性做了大量的科學測試，PARA刀具優(yōu)化了相關刀具的幾何視角，從而使得刀具的總體切削性能大大提高。

3.刀具的涂層

加工石墨刀具應選取金剛石涂層，它的硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點，現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的*佳選擇，也*能反映石墨刀具優(yōu)于的使用性能;金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強度及斷裂堅韌;可以提高近10-20倍刀具使用壽命。

4.刀具刃口的強化

刀具刃口鈍化技術是一個還不被人們廣泛倚重，而又是甚為舉足輕重的疑問。金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具刃口，存在程度不同的微觀裂口(即細微崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求，特別是金剛石涂層刀具在涂層前須要經(jīng)過刀口的鈍化處理，才能確保涂層的牢固性和使用壽命。

5.刀具的機械加工條件

選取合適的加工條件對于刀具的壽命有相當大的影響：①切削方法：順銑加工。②吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工，立即清理鑄件表面的石墨粉塵，利于減小刀具二次磨損，延長刀具的使用壽命。③選項恰當?shù)母咿D(zhuǎn)速及相應的大進給量。綜述以上幾點，刀具的材質(zhì)、幾何出發(fā)點、涂層、刃口的強化及機器加工條件，在刀具的使用壽命中飾演者不同的角色，缺一不可，相得益彰的。一把好的石墨刀具，應兼具明快的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕飾加工、能節(jié)省加工成本。