自由表面成形電極的高速銑削加工

　　石墨電極高速粗加工和精加工的策略是不同的。一般粗加工應(yīng)為精加工留較少的余量，所以在使用小直徑刀具時(shí)，應(yīng)采用高進(jìn)給(切削進(jìn)給和走刀進(jìn)給)。在使刀具磨損量最小化的前提下，獲得高的單位切削體積和單刀刃有效切入量，殘余切削量要滿足精加工的要求：精加工的目標(biāo)是以最短的加工時(shí)間獲得最高的加工質(zhì)量，應(yīng)使最佳表面質(zhì)量與最小刀具磨損量之比最佳化。加工時(shí)應(yīng)提高加工速度、縮短加工時(shí)間，使切入量變化引起的加工過(guò)程不穩(wěn)定最小化，使刀具壽命最大化。

　　自由表面成形電極的高速加工策略主要是優(yōu)化考慮了局部加工余量的切削加工路徑。

　　一、粗加工

　　通常石墨電極是在整塊材料上進(jìn)行的，加工余量很容易描述，其加工目標(biāo)就是在最短時(shí)間內(nèi)切除最大量的材料。粗加工可以采用仿形銑削或輪廓銑削的方式(圖11)。仿形銑削采用球頭銑刀，切削深度和切削寬度均在變化中，切削深度小，刀具磨損快，加工時(shí)間長(zhǎng)：輪廓銑削采用平底銑刀，加工時(shí)間短，刀具磨損小。在輪廓銑削中，可沿包絡(luò)線軌跡進(jìn)行銑削，即以之字形對(duì)加工面進(jìn)給銑削后再加工，切削寬度固定，沒(méi)有太多的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)快速加速可達(dá)到很大的進(jìn)給量。沿輪廓軌跡加工則是采用傳統(tǒng)的加工方法，對(duì)局部的輪廓面依次加工。粗加工工藝的優(yōu)劣取決于根據(jù)工具表面輪廓曲線函數(shù)進(jìn)行的NC 編程，使得可沿包絡(luò)等高線進(jìn)行快速、簡(jiǎn)易的銑削加工。

　　工件材料:EK85：石磨粒度:13?m：刀具:球頭銑刀，D=10mm，Z=2

圖11 輪廓銑削與仿形銑削的比較

　　二、精加工

　　精加工應(yīng)使加工穩(wěn)定，有較小的形狀誤差和良好的表面質(zhì)量，同時(shí)刀具磨損量小。刀具磨損和加工成本是主要考慮的因素。在精加工中，對(duì)彎角的處理要考慮銑削方向?qū)�加工精度和表面質(zhì)量的影響，后者與刀具承載和機(jī)床振動(dòng)等有關(guān)。在沿曲面進(jìn)給銑削時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉銑(向上走刀)或鉆銑(向下走刀)現(xiàn)象，刀具的變形會(huì)導(dǎo)致工件輪廓偏差(圖12)。鉆銑的輪廓偏差小于拉銑加工，而逆銑加工輪廓偏差也優(yōu)于順銑。因此考慮到刀具質(zhì)量的臨界條件和加工過(guò)程穩(wěn)定可靠性，沿平面輪廓銑削時(shí)的最佳策略應(yīng)是采用逆銑和平面輪廓銑削的組合。此外在順銑時(shí)，包絡(luò)等高線銑削的切削刀具壽命大于鉆銑加工，逆銑時(shí)兩者差不多。

　　工件材料:EK85：晶粒尺寸:13?m：石墨粒度:D=6mm，Ik=50mm：刀具材料:硬質(zhì)合金K10：切削條件:Vc=600m/min，fz=0.044mm，Rth=10?M

圖12 拉銑和鉆銑精加工策略