石墨干式切削的刀具如何选择

2020年12月25日
随着高新技术的发展,石墨材料的制造工艺不断完善,市场上石墨高速铣削机床应运而生,能
满足不同加工需求的石墨材料层出不穷,数控电火花加工机床的石墨放电性能也有了全面的提
升。石墨因具有较高的高温强度、低热膨胀系数、较好的可加工性和良好的热、电导率,目前
广泛用于石墨电极、石墨模具、石墨坩埚、3D热弯模具(主要是手机玻璃热弯模)等石墨制
品,在制造技术领先的欧洲,模具企业超过90%的电极材料已采用石墨。鑫腾辉数控石墨雕铣
机是历经多年研发过程,针对石墨材料而打造出来的一款专门用于加工石墨的数控机床。鑫腾
辉石墨雕铣机刚性更强,能极大减小主轴振动,提高加工精度;防护效果更好,在各导轨面上
都有多层防护,机床性能完全满足高精度的石墨加工。
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(1)适合干式切削加工的刀具材料
为了加速排屑和散热,延长刀具的使用寿命,高速干式切削加工的切削速度一般要高于普通高
速加工。因此,高速干式切削加工刀具材料应具有很高的红硬性和热韧性。目前,适用于干式
切削的刀具材料主要有超细颗粒硬质合金、聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、SiC
晶须增韧陶瓷和纳米晶粒陶瓷材料等。细化后的超细颗粒硬质合金具有很好的硬度、耐磨性、
韧性和耐热性。
(2)适合干式切削加工的刀具涂层
对刀具表面进行涂层处理可减小刀具与工件表面之间的摩擦,减小切削力,降低对切削液润滑
作用的依赖。
目前,用于高速干式切削刀具的涂层技术主要有两类,一种是“硬”涂层,如TiN、TiC、Al2O3
等。此类涂层刀具表面硬度高、耐磨性好。另一种是“软”涂层,如MoS2涂层、WS2涂层等。
此类涂层刀具的优点是表面摩擦系数很低(约0.01),切削时可减小刀具与工件、刀具与切屑
之间的摩擦,故又称为自润滑刀具。

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(3)优化刀具几何形状
针对高速干式切削加工的特点,需要对高速干式切削加工刀具的几何形状和结构进行优化:
① 减少加工刀具与工件表面之间的接触面积。如加大钻头的导程和倒锥角,以防止切屑阻塞,
改善排屑性能。改进后效果明显,钻孔能力可提高数倍。如美国Carboloy公司把刀片制成超大
正前角(+34°)加强刃,前刀面呈多条弧形沟,以减少切屑与前刀面的接触,使切削温度大大
降低,采用常规切削速度加工时,刀具寿命可提高3~4倍。
② 考虑刀具表面的最大润滑性,防止产生积屑瘤。

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③ 在高速干式切削加工时,可对细颗粒硬质合金刀具和PCD刀具的切削刃口作微小钝化,以刀
具基体的强度来保持刃口的锋锐性,达到降低切削温度的目的。这样不但可保持刀具的优良性
能,还可延长刀具的最佳使用寿命。
④ 在高速干式切削加工韧性材料时,断屑槽的断屑性能起着十分关键的作用。可针对不同的工
件材料和切削用量,设计相应的断屑槽结构与尺寸,提高切屑折断能力和对切屑流动方向的控
制能力。在封闭空间进行高速干式切削(如干式钻削、干式铰削、干式攻丝等)时,则应增大
刀具的容屑槽空间和背锥的锥度。
鑫腾辉数控专门生产数控机床,集研发、生产、销售、服务于一体,主营产品有:石墨雕铣机
、陶瓷雕铣机、数控雕铣机、加工中心等。公司拥有十年以上数控机床工程师多名,拥有自己
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务客户。机床核心配件,坚持选用高端品牌厂家,严格的生产标准,为客户提供高性价比的品
质精密加工中心机床。鑫腾辉数控厂家:13699899025。
来源:深圳市鑫腾辉数控设备有限公司

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