石墨電極高速銑削的參數(shù)優(yōu)化

　　傳統(tǒng)電加工工藝中電極垂直運動，因此相應(yīng)的三軸銑削加工寬度不受限制。在NC控制的電火花機床上，為滿足一些特殊要求，可進行多軸和垂直進給電火花加工。電極根據(jù)型腔表面特征大致分為兩類:

　　1、自由表面成形電極

　　有圓角調(diào)節(jié)面，無銳利腔體和邊角，可使用球頭銑刀加工，銑削加工路徑長，耗時多。

　　2、棱柱面電極

　　由棱柱面構(gòu)成，無圓角，有最簡單的彎曲面、柱面和銳角邊，通常可使用平底立銑刀加工。

　　石墨高速加工的經(jīng)濟性關(guān)系到切削和磨損機理的影響，因此有必要針對刀具和加工工具幾何特性、機床、切屑處理等對切削參數(shù)等進行優(yōu)化：

　　一、刀具材料

　　粗加工時，切削速度越高，刀具磨損越小，加工成本也越低。當(dāng)切削速度大于900m/min時，硬質(zhì)合金刀具、金剛石涂層刀具和聚晶金剛石刀具的單位切削長度所需成本差別不大。因此推薦在低速切削時使用涂層金剛石刀具(圖10)。精加工時，計算每刀刃刀具成本時，金剛石涂層刀具最好，聚晶金剛石刀具次之，硬質(zhì)合金刀具最差：但若計算單個刀具成本，由于聚晶金剛石刀具有較好的重刃磨性，因此聚晶金剛石刀具的刀具成本最低。推薦小直徑刀具使用金剛石涂層刀具，此時加工最經(jīng)濟。

　　機床費用:200DM/h：換刀時間:30s：工件材料:EK85：晶粒尺寸:13?m：切削條件:fz=0.05mm，ap=3mm，ae=12mm：磨鈍標(biāo)準(zhǔn):VB=0.1mm

圖10 典型刀具材料粗加工成本

　　二、刀具幾何參數(shù)

　　刀具前角、后角的增大，可增大容屑空間。粗加工時，前角在6°左右較好，后角應(yīng)小于15°，刀具主偏角與側(cè)刃磨損無關(guān)。精加工時，前角在6～10°之間較好，盡管主偏角大時刀具磨損量下降，但這會導(dǎo)致表面粗糙度波動量增大，因此主偏角小于30°較好，太大則不適于精加工。

　　三、切削參數(shù)

　　每齒切削量與刀具磨損相關(guān)，而進給量和切削速度的最大值與機床特性有關(guān)，同時刀桿承載和細刀桿加工時的動態(tài)振動也與機床性能有關(guān)。切削參數(shù)選擇原則為:

　　1、根據(jù)機床、刀具夾頭等給定條件確定刀具齒數(shù)，防止刀具振動：

　　2、在切削刀具強度、切削深度和切削寬度范圍內(nèi)，計算最大許可每齒進給量：

　　3、依據(jù)機床進給和機床進給加速度特性，在恒定每齒進給量時確定最大切削主軸轉(zhuǎn)速：

　　4、最終選定穩(wěn)定的最大主軸轉(zhuǎn)速，并使之與每齒進給量相適應(yīng)。

　　車削加工時推薦聚晶金剛石刀具的加工參數(shù)為:粗加工時Vc=200～400m/min，fz=0.02～0.04mm/齒，切削深度小于1.5mm：精加工時Vc=25～100m/min，fz=0.02～0.1mm/齒，切削深度小于0.5mm。