如何选择合适的石墨立铣刀

如何选择合适的石墨立铣刀
石墨平头铣刀
石墨平头铣刀

石墨立铣刀 采用硬质合金或超硬合金刀具材料,配合硬度和耐磨性更高的金刚石涂层或PCD刀头,可以有效减少刀具磨损,提高加工精度和效率。石墨立铣刀的出现为石墨电极的加工提供了高效可靠的解决方案,在电子、汽车、航空航天等领域发挥着重要作用。

石墨电极凭借其独特的物理化学性能,在电火花加工(EDM)领域得到了广泛的应用。与传统的铜电极相比,石墨电极具有电极损耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、易表面处理、耐高温、加工温度高、电极粘结性好等优点。但石墨的脆性也使其在加工过程中容易断裂。同时,石墨的强磨蚀性会导致刀具磨损较快,影响加工精度和效率。

如何选择适合石墨加工的立铣刀

立铣刀刀具材料

立铣刀 刀具材料是决定刀具切削性能的重要因素,对加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度都有很大的影响。刀具材料越硬,其耐磨性就越好,但硬度越高,冲击韧性就越低,材料也就越脆。硬度和韧性是一对矛盾体,这是刀具材料应该解决的问题。对于石墨立铣刀,可以适当选择韧性相对较好的普通TiAlN涂层,即钴含量稍高一些;对于金刚石涂层石墨立铣刀,可以适当选择硬度相对较高的,即钴含量稍低一些;对于聚晶金刚石PCD刀具,可以选择耐磨性较好的粗颗粒牌号。

立铣刀几何形状

为石墨专用工具选择合适的几何形状有助于减少工具振动,进而使石墨工件不易崩裂。

立铣刀涂层

金刚石涂层立铣刀具有硬度高、耐磨性好、摩擦系数小等优点,现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择,最能体现石墨刀具的优越性能。

立铣刀切削刃的钝化

立铣刀钝化的目的是为了解决刀具刃磨后产生的微观缺口缺陷,降低或消除刃口值,达到光洁、锋利、坚固、耐用的目的。

立铣刀的加工条件

选择合适的加工条件对刀具寿命有相当大的影响。综合以上几点,刀具的材料、几何角度、涂层、刃口强化和加工条件对刀具的使用寿命起着不同的作用,它们缺一不可,相辅相成。好的石墨刀具应该具有光滑的石墨粉排屑槽,使用寿命长,能够进行深雕刻,并节省加工成本。

石墨平头铣刀
石墨平头铣刀

确定石墨加工刀具几何角度时应注意的因素

石墨加工刀具的前角

采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,抗冲击、摩擦性能好。随着负前角绝对值的减小,刀面背面磨损面积变化不大,但总体呈现减小的趋势。采用正前角加工时,随着前角的增大,刀具刃口强度减弱,导致刀面背面磨损加剧。采用负前角加工时,切削阻力较大,使切削振动增大。采用较大的正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。

石墨加工刀具的后角

若前角增大,刀具刃口强度下降,刀具背面磨损面积逐渐增大。刀具前角过大时,切削振动加强。

石墨加工刀具的螺旋角

螺旋角较小时,同一切削刃同时切入石墨工件的刃长较长,切削阻力较大,刀具承受的切削冲击力较大,因此刀具磨损、铣削力和切削振动都较大;螺旋角较大时,铣削力方向偏离工件表面较大,石墨材料崩塌造成的切削冲击加剧,因此刀具磨损、铣削力和切削振动也增大。

因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角和螺旋角综合的影响,在选择时应引起注意。

石墨平头铣刀
石墨平头铣刀

石墨加工工具的结构形式

根据不同的加工工序和加工要求,需要选择不同的石墨专用刀具。石墨铣刀的刀具结构形式有棒状铣刀和铣刀片,包括:PCD立铣刀、PCD球头铣刀、PCD单刃铣刀、PCD双刃铣刀、PCD槽铣刀、PCD倒角刀、金刚石PCD面铣刀、PCD铣刀片和CVD金刚石涂层铣刀等。石墨车刀的刀具结构分为复合PCD刀片和焊接车刀,包括PCD片、PCD焊接车刀、PCD开槽刀、PCD外圆车刀、PCD开槽刀等。石墨孔加工刀具形式有PCD钻头、PCD内圆车刀、PCD镗孔刀、PCD铣刀、CVD金刚石涂层钻头等。

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