銅電極と比較して、グラファイト電極は、電極消耗が少なく、加工速度が速く、機械加工性能が良好で、加工精度が高く、熱変形が小さく、重量が軽く、表面処理が容易で、耐高温性があり、加工温度が高く、電極接合性に優れているなどの利点があります。グラファイトは非常に切削しやすい材料ですが、EDM電極として使用するグラファイト材料は、操作中やEDM加工中に損傷しないように十分な強度を備えている必要があります。同時に、電極の形状(薄壁、小さなフィレット、急激な変化など)も、グラファイト電極の粒径と強度に高い要件を課しています。これにより、加工中にグラファイトワークピースが崩れやすく、工具が摩耗しやすくなります。
工具の摩耗はグラファイト電極加工において最も重要な問題です。摩耗量は工具損失コスト、加工時間、加工品質に影響するだけでなく、電極放電加工で加工されるワークピース材料の表面品質にも影響し、高速加工を最適化するための重要なパラメータです。グラファイト電極材料加工における主な工具摩耗領域は、すくい面と逃げ面です。すくい面では、工具と破砕チップ領域との衝突接触により衝撃研磨摩耗が発生し、工具表面に沿って滑るチップにより滑り摩擦摩耗が発生します。
グラファイト加工工具を選択する際には、以下の要素に注意する必要があります。
グラファイト加工工具材料
工具材料は、工具の切削性能を決定する基本的な要素であり、加工効率、加工品質、加工コスト、工具の耐久性に大きな影響を与えます。工具材料が硬いほど、耐摩耗性が向上し、硬度が高くなるほど、衝撃靭性が低下し、材料が脆くなります。硬度と靭性は矛盾しており、工具材料が解決すべき重要な問題でもあります。 グラファイトツール通常のTiAlNコーティングでは、比較的靭性に優れた、つまりコバルト含有量がやや高い材料を適切に選択できます。ダイヤモンドコーティングされたグラファイト工具の場合、比較的硬度が高く、つまりコバルト含有量がやや低い材料を適切に選択できます。
グラファイト加工工具のジオメトリ角度
グラファイト専用ツールに適切な幾何学的角度を選択すると、ツールの振動が軽減され、グラファイトワークピースの欠けが起こりにくくなります。
フロントアングル
負のすくい角を使用してグラファイトを加工すると、工具の刃先強度が向上し、耐衝撃性と耐摩擦性が良好になります。負のすくい角の絶対値が減少するにつれて、工具背面の摩耗面積はあまり変化しません。しかし、全体的には減少傾向を示しています。正のすくい角を使用して加工する場合、すくい角が増加するにつれて、工具刃先強度が弱まり、工具背面の摩耗が増加します。負のすくい角を使用して加工すると、切削抵抗が大きく、切削振動が増加します。大きな正のすくい角を使用して加工すると、工具の摩耗が深刻で、切削振動も大きくなります。
リアアングル
バックアングルが大きくなると、工具刃先強度が低下し、工具背面の摩耗面積が徐々に増加します。工具のバックアングルが大きすぎると、切削振動が増加します。
ねじれ角
ねじれ角が小さい場合、同じ切れ刃でグラファイトワークに切り込む刃の長さが長く、切削抵抗が大きく、工具が負担する切削衝撃力が大きいため、工具の摩耗、ミーリング力、切削振動が比較的大きくなります。ねじれ角が大きい場合、ミーリング力の方向がワーク表面から大きく外れ、グラファイト材料の破損による切削衝撃が悪化します。そのため、工具の摩耗、ミーリング力、切削振動も大きくなります。したがって、工具角度の変化が工具の摩耗、ミーリング力、切削振動に与える影響は、すくい角、バック角、ねじれ角の総合的な結果です。そのため、選択するときはより注意を払う必要があります。
グラファイト加工ツールコーティング
ダイヤモンドコーティングされた工具は、硬度が高く、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が低いという利点があります。
現段階では、ダイヤモンドコーティングはグラファイト加工工具に最適な選択であり、グラファイト工具の優れた性能を最もよく反映することができます。天然ダイヤモンドの硬度と超硬合金の強度と破壊靭性を兼ね備えているためです。しかし、現在、国内では、ダイヤモンドコーティング技術は近年大きな進歩を遂げています。通常の工具をベースに、工具の角度を最適化し、材料を選択し、通常のコーティングの構造を改善できます。ある程度まで、グラファイト加工に適用できます。
ダイヤモンドコーティング工具の幾何学的角度は、通常のコーティング工具とは本質的に異なります。したがって、ダイヤモンドコーティング工具を設計する場合、グラファイト加工の特殊性により、工具刃先の耐摩耗性を低下させることなく、幾何学的角度を適切に拡大し、チップフルートを拡大することができます。通常のTiAlNコーティングの場合、コーティングされていない工具と比較して耐摩耗性が大幅に向上しますが、ダイヤモンドコーティングと比較して、グラファイトを加工するときには、耐摩耗性を高めるために幾何学的角度を適切に縮小する必要があります。
ツールエッジの強化
工具刃先の不動態化は、あまり重視されていない問題ですが、非常に重要です。ダイヤモンドホイールで研磨された超硬工具の刃先には、程度の差はあるものの、微細なノッチ(小さな欠けや鋸歯)があります。グラファイトの高速切削では、特にダイヤモンドコーティングされた工具の場合、工具の性能と安定性に対する要求が厳しくなり、コーティングの堅固さと耐用年数を確保するために、コーティング前に不動態化する必要があります。工具の不動態化の目的は、工具研磨後の刃先の微細なノッチの問題を解決し、刃先の鋭さを低下させ、滑らかで平らで、強くて耐久性のある刃先を実現することです。
切削加工条件
切削条件の選択は工具寿命に大きな影響を与えます。
切断 ま方法(だ自分の ま病気と あなたp ま病気)
ダウンミリングの切削振動はリバースミリングよりも小さく、ダウンミリングでは工具の切削厚さが最大からゼロに減少します。工具がワークピースに切り込んだ後、チップを切断できないために工具が跳ね返ることはありません。プロセスシステムは剛性が高く、切削振動が小さいです。リバースミリングでは、工具の切削厚さがゼロから最大に増加します。工具切削の初期段階では、切削厚さが薄いため、ワークピースの表面に経路が傷つきます。このとき、刃先がグラファイト材料の硬い点やワークピースの表面に残っているチップ粒子に遭遇すると、工具が跳ねたり振動したりします。そのため、リバースミリングの切削振動は比較的大きくなります。
吹く(おr 五累積)と だEDMをイッピング ら液体
ワークピース表面のグラファイト粉塵を適時に洗浄することは、工具の二次摩耗を減らし、工具寿命を延ばすのに役立ちます。また、工作機械のリードスクリューとガイドレールへのグラファイト粉塵の影響も軽減します。
他の まアッターズ
適切な高速とそれに応じた大きな送り速度を選択します。
上記の点を組み合わせると、工具の材質、幾何学的角度、コーティング、刃先の強化、切削加工条件は工具寿命において異なる役割を果たし、それぞれが不可欠かつ補完的です。優れたグラファイト工具は、滑らかなグラファイト粉末チップ溝、長い耐用年数、深い彫刻が可能、加工コストの節約を備えている必要があります。