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(yùn)動(dòng)，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(jī)床上，為滿足一些特殊要求，可進(jìn)行多軸和垂直進(jìn)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(wú)銳利腔體和邊角，可使用球頭銑刀加工，銑削加工路徑長(zhǎng)，耗時(shí)多。

　　2、棱柱面電極

　　由棱柱面構(gòu)成，無(wú)圓角，有最簡(jiǎn)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(jì)性關(guān)系到切削和磨損機(jī)理的影響，因此有必要針對(duì)刀具和加工工具幾何特性、機(jī)床、切屑處理等對(duì)切削參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化：

　　一、刀具材料

　　粗加工時(shí)，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(shí)，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(zhǎng)度所需成本差別不大。因此推薦在低速切削時(shí)使用涂層金剛石刀具(圖10)。精加工時(shí)，計(jì)算每刀刃刀具成本時(shí)，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(jì)算單個(gè)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(shí)加工最經(jīng)濟(jì)。

　　機(jī)床費(fèi)用:200DM/h：換刀時(shí)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(shí)，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(wú)關(guān)。精加工時(shí)，前角在6～10°之間較好，盡管主偏角大時(shí)刀具磨損量下降，但這會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度波動(dòng)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(jìn)給量和切削速度的最大值與機(jī)床特性有關(guān)，同時(shí)刀桿承載和細(xì)刀桿加工時(shí)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)也與機(jī)床性能有關(guān)。切削參數(shù)選擇原則為:

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

　　2、在切削刀具強(qiáng)度、切削深度和切削寬度范圍內(nèi)，計(jì)算最大許可每齒進(jìn)給量：

　　3、依據(jù)機(jī)床進(jìn)給和機(jī)床進(jìn)給加速度特性，在恒定每齒進(jìn)給量時(shí)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(jìn)給量相適應(yīng)。

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