Дослідження процесу обробки графіту 2

При високошвидкісній обробці графіту, через твердість графітового матеріалу, переривання утворення стружки та вплив характеристик високошвидкісного різання, під час процесу різання утворюються змінні напруги різання та виникає певна ударна вібрація, а інструмент схильний до стирання передньої та задньої граней. Стирання серйозно впливає на термін служби інструменту, тому інструмент, що використовується для високошвидкісної обробки графіту, вимагає високої зносостійкості та ударостійкості.

Інструменти з алмазним покриттям мають такі переваги, як висока твердість, висока зносостійкість та низький коефіцієнт тертя. Наразі інструменти з алмазним покриттям є найкращим вибором для обробки графіту.

Для обробки графіту також необхідно вибирати відповідний геометричний кут, що допомагає зменшити вібрацію інструменту, покращити якість обробки та зменшити знос інструменту. Дослідження німецьких вчених механізму різання графіту показують, що видалення графіту під час різання графіту тісно пов'язане з кутом переднього нахилу інструменту. Різання з негативним кутом переднього нахилу збільшує стискаюче напруження, що сприяє подрібненню матеріалу, підвищує ефективність обробки та запобігає утворенню великих фрагментів графіту.

До поширених типів конструкцій інструментів для високошвидкісного різання графіту належать кінцеві фрези, кулькові фрези та кутові фрези. Кінцеві фрези зазвичай використовуються для обробки поверхонь з відносно простими площинами та формами. Кулькові фрези є ідеальними інструментами для обробки криволінійних поверхонь. Кутові фрези мають характеристики як кулькових фрез, так і кінцевих фрез, і можуть використовуватися як для криволінійних, так і для плоских поверхонь. Для обробки.

Параметри різання

Вибір розумних параметрів різання під час високошвидкісного різання графіту має велике значення для покращення якості та ефективності обробки заготовок. Оскільки процес різання графіту при високошвидкісній обробці є дуже складним, під час вибору параметрів різання та стратегій обробки необхідно враховувати структуру заготовки, характеристики верстата, інструменти тощо. Існує багато факторів, які головним чином залежать від великої кількості експериментів з різання.

Для графітових матеріалів необхідно вибирати параметри різання з високою швидкістю, швидкою подачею та великою кількістю інструменту в процесі чорнової обробки, що може ефективно підвищити ефективність обробки; але оскільки графіт схильний до відколювання під час процесу обробки, особливо на краях тощо, у цих положеннях легко утворюється зубчаста форма, швидкість подачі слід відповідно зменшити в цих положеннях, і не підходить для великої кількості інструменту.

Для тонкостінних графітових деталей причини сколювання країв та кутів головним чином спричинені ріжучим ударом, провисанням ножа та пружного ножа, а також коливаннями сили різання. Зменшення сили різання може зменшити силу різання ножа та кулі, покращити якість обробки поверхні тонкостінних графітових деталей та зменшити сколювання та поломку кутів.

Швидкість шпинделя високошвидкісного обробного центру з графіту, як правило, більша. Якщо потужність шпинделя верстата дозволяє, вибір вищої швидкості різання може ефективно зменшити силу різання та значно підвищити ефективність обробки; у разі вибору швидкості шпинделя, величину подачі на зуб слід адаптувати до швидкості шпинделя, щоб запобігти занадто швидкій подачі та великій кількості інструменту, що може спричинити викришування. Різання графіту зазвичай виконується на спеціальному графітовому верстаті, швидкість верстата зазвичай становить 3000 ~ 5000 об/хв, а швидкість подачі зазвичай становить 0,5~1 м/хв, вибираючи відносно низьку швидкість для чорнової обробки та високу швидкість для чистової. Для високошвидкісних обробних центрів з графіту швидкість верстата відносно висока, зазвичай від 10000 до 20000 об/хв, а швидкість подачі зазвичай становить від 1 до 10 м/хв.

Графітовий високошвидкісний обробний центр

Під час різання графіту утворюється велика кількість пилу, який забруднює навколишнє середовище, впливає на здоров'я працівників та верстати. Тому верстати для обробки графіту повинні бути оснащені хорошими пилозахисними та пиловловлювальними пристроями. Оскільки графіт є струмопровідним тілом, щоб запобігти потраплянню графітового пилу, що утворюється під час обробки, в електричні компоненти верстата та спричиненню аварій, таких як коротке замикання, електричні компоненти верстата слід захищати за необхідності.

Графітовий високошвидкісний обробний центр використовує високошвидкісний електричний шпиндель для досягнення високої швидкості та зменшення вібрації верстата, що вимагає проектування конструкції з низьким центром ваги. Механізм подачі здебільшого використовує високошвидкісну та високоточну кульково-гвинтову передачу, а також передбачає використання пилозахищених пристроїв [7]. Швидкість шпинделя графітового високошвидкісного обробного центру зазвичай становить від 10000 до 60000 об/хв, швидкість подачі може досягати 60 м/хв, а товщина оброблюваної стінки може бути менше 0,2 мм, якість обробки поверхні та точність обробки деталей високі, що є основним методом досягнення високоефективної та високоточної обробки графіту в даний час.

З широким застосуванням графітових матеріалів та розвитком технології високошвидкісної обробки графіту, високопродуктивне обладнання для обробки графіту в країні та за кордоном поступово зростає. На рисунку 1 показано високошвидкісні обробні центри графіту, вироблені деякими вітчизняними та зарубіжними виробниками.

GR400 від OKK використовує низький центр ваги та конструкцію мостової конструкції для мінімізації механічної вібрації верстата; використовує прецизійні гвинтові та роликові напрямні C3 для забезпечення високого прискорення верстата, скорочення часу обробки та додатково оснащений бризкозахисними екранами. Повністю закрита конструкція верхньої кришки верстата з листового металу запобігає потраплянню графітового пилу. Заходи захисту від пилу, що застосовуються в Haicheng VMC-7G1, не є поширеним методом пилососіння, а використовуються водяні завіси для герметизації та встановлено спеціальний пристрій для відділення пилу. Рухомі частини, такі як напрямні рейки та гвинтові стрижні, також оснащені кожухами та потужним скребковим пристроєм для забезпечення довготривалої стабільної роботи верстата.

Зі специфікаційних параметрів високошвидкісного обробного центру з графітом, наведених у таблиці 1, видно, що швидкість обертання шпинделя та швидкість подачі верстата дуже великі, що є характерною рисою високошвидкісної обробки графітом. Порівняно з іноземними країнами, вітчизняні обробні центри з графітом мають незначні відмінності в характеристиках верстатів. Через особливості складання, технології та конструкції верстатів точність обробки є відносно низькою. Зі широким використанням графіту в обробній промисловості високошвидкісні обробні центри з графітом привертають все більше уваги. Високопродуктивні та високоефективні обробні центри з графітом проектуються та виготовляються. Оптимізована технологія обробки застосовується для повного розкриття характеристик та продуктивності графіту, що покращує якість обробки. Ефективність обробки та якість деталей мають велике значення для покращення технології обробки різанням графіту в моїй країні.

підсумувати

У цій статті в основному розглядається процес обробки графіту з точки зору його характеристик, процесу різання та структури високошвидкісного обробного центру графіту. З постійним розвитком технології верстатування та інструментальної технології, технологія високошвидкісної обробки графіту потребує поглиблених досліджень шляхом проведення випробувань на різання та практичного застосування для підвищення технічного рівня обробки графіту в теорії та практиці.