Badania nad procesem obróbki grafitu 2

W obróbce grafitu z dużą prędkością, ze względu na twardość materiału grafitowego, przerywanie formowania wiórów i wpływ charakterystyk skrawania z dużą prędkością, podczas procesu skrawania powstają zmienne naprężenia skrawania i generowane są pewne drgania udarowe, a narzędzie jest podatne na natarcie powierzchni czołowej i bocznej. Ścieranie poważnie wpływa na żywotność narzędzia, dlatego narzędzia używane do obróbki grafitu z dużą prędkością muszą być odporne na zużycie i uderzenia.

Narzędzia z powłoką diamentową charakteryzują się wysoką twardością, wysoką odpornością na zużycie i niskim współczynnikiem tarcia. Obecnie narzędzia z powłoką diamentową są najlepszym wyborem do obróbki grafitu.

Narzędzia do obróbki grafitu wymagają również doboru odpowiedniego kąta geometrycznego, co pomaga zredukować drgania narzędzia, poprawić jakość obróbki i zmniejszyć zużycie narzędzia. Badania niemieckich naukowców nad mechanizmem skrawania grafitu pokazują, że usuwanie grafitu podczas skrawania jest ściśle związane z kątem natarcia narzędzia. Ujemny kąt natarcia zwiększa naprężenia ściskające, co sprzyja kruszeniu materiału, poprawia wydajność obróbki i zapobiega powstawaniu dużych fragmentów grafitu.

Typowe typy narzędzi do obróbki szybkoobrotowej grafitu obejmują frezy trzpieniowe, frezy kulowe i frezy pachwinowe. Frezy trzpieniowe są zazwyczaj używane do obróbki powierzchni o stosunkowo prostych płaszczyznach i kształtach. Frezy kulowe idealnie nadają się do obróbki powierzchni zakrzywionych. Frezy pachwinowe posiadają cechy zarówno frezów kulowych, jak i palcowych i mogą być stosowane zarówno do obróbki powierzchni zakrzywionych, jak i płaskich. Do obróbki.

Parametry cięcia

Dobór odpowiednich parametrów skrawania podczas obróbki grafitu metodą szybkościową ma ogromne znaczenie dla poprawy jakości i wydajności obróbki przedmiotu obrabianego. Ponieważ proces obróbki grafitu metodą szybkościową jest bardzo skomplikowany, przy wyborze parametrów skrawania i strategii obróbki należy uwzględnić strukturę przedmiotu obrabianego, charakterystykę obrabiarki, narzędzia itp. Istnieje wiele czynników, które w dużej mierze zależą od dużej liczby eksperymentów skrawania.

W przypadku materiałów grafitowych konieczne jest wybranie parametrów skrawania z dużą prędkością, szybkim posuwem i dużą ilością narzędzia w procesie obróbki zgrubnej, co może skutecznie poprawić wydajność obróbki. Ponieważ jednak grafit jest podatny na odpryskiwanie podczas obróbki, zwłaszcza na krawędziach itp., w takich pozycjach łatwo o powstanie nierównego kształtu, należy odpowiednio zmniejszyć prędkość posuwu i nie stosować dużej ilości noża.

W przypadku cienkościennych elementów grafitowych, przyczyną wykruszania się krawędzi i narożników są głównie uderzenia tnące, luz noża i noża elastycznego oraz wahania siły skrawania. Zmniejszenie siły skrawania może zmniejszyć siłę skrawania noża i noża pociskowego, poprawić jakość obróbki powierzchni cienkościennych elementów grafitowych oraz ograniczyć wykruszanie się narożników i pękanie.

Prędkość wrzeciona grafitowego centrum obróbczego szybkoobrotowego jest zazwyczaj większa. Jeśli moc wrzeciona obrabiarki na to pozwala, wybór wyższej prędkości skrawania może skutecznie zmniejszyć siłę skrawania, a wydajność obróbki może zostać znacznie zwiększona; w przypadku wyboru prędkości wrzeciona, wielkość posuwu na ząb powinna być dostosowana do prędkości wrzeciona, aby zapobiec zbyt szybkiemu posuwowi i dużej ilości narzędzia powodującej wykruszanie. Skrawanie grafitu jest zazwyczaj wykonywane na specjalnej obrabiarce do grafitu, prędkość maszyny wynosi zazwyczaj 3000 ~ 5000 obr./min, a prędkość posuwu wynosi zazwyczaj 0,5 ~ 1 m/min, należy wybrać stosunkowo niską prędkość do obróbki zgrubnej i wysoką prędkość do obróbki wykańczającej. W przypadku grafitowych centrów obróbczych szybkoobrotowych prędkość obrabiarki jest stosunkowo wysoka, zazwyczaj między 10000 a 20000 obr./min, a posuw wynosi zazwyczaj między 1 a 10 m/min.

Centrum obróbcze grafitowe o dużej prędkości

Podczas cięcia grafitu powstaje duża ilość pyłu, który zanieczyszcza środowisko, wpływa negatywnie na zdrowie pracowników oraz obrabiarki. Dlatego obrabiarki do obróbki grafitu muszą być wyposażone w skuteczne urządzenia pyłoszczelne i odpylające. Ponieważ grafit jest ciałem przewodzącym, aby zapobiec przedostawaniu się pyłu grafitowego powstającego podczas obróbki do podzespołów elektrycznych obrabiarki i powodowaniu wypadków, takich jak zwarcia, podzespoły elektryczne obrabiarki powinny być odpowiednio zabezpieczone.

Centrum obróbcze grafitu o dużej prędkości wykorzystuje wrzeciono elektryczne o dużej prędkości, aby osiągnąć wysoką prędkość i zmniejszyć wibracje obrabiarki. Konieczne jest zaprojektowanie konstrukcji o niskim środku ciężkości. Mechanizm posuwu wykorzystuje głównie szybką i precyzyjną przekładnię śrubowo-kulową oraz urządzenia przeciwpyłowe [7]. Prędkość wrzeciona centrum obróbczego grafitu o dużej prędkości wynosi zazwyczaj od 10000 do 60000 obr./min, prędkość posuwu może sięgać nawet 60 m/min, a grubość ścianki obrabianej może być mniejsza niż 0,2 mm. Jakość obróbki powierzchni i dokładność obróbki części są wysokie, co jest obecnie główną metodą osiągania wysokiej wydajności i precyzji obróbki grafitu.

Wraz z szerokim zastosowaniem materiałów grafitowych i rozwojem technologii szybkiego przetwarzania grafitu, produkcja wysokowydajnego sprzętu do obróbki grafitu w kraju i za granicą stopniowo rosła. Rysunek 1 przedstawia centra obróbcze do szybkiego przetwarzania grafitu produkowane przez niektórych krajowych i zagranicznych producentów.

Obrabiarka GR400 firmy OKK charakteryzuje się niskim środkiem ciężkości i konstrukcją mostu, co minimalizuje drgania mechaniczne obrabiarki. Zastosowano precyzyjne prowadnice śrubowe i rolkowe C3, aby zapewnić wysokie przyspieszenie obrabiarki, skrócić czas obróbki i zastosować dodatkowe osłony przeciwbryzgowe. Całkowicie zamknięta, blaszana pokrywa maszyny zapobiega przedostawaniu się pyłu grafitowego. Zastosowane w obrabiarce Haicheng VMC-7G1 środki ochrony przeciwpyłowej nie są powszechnie stosowaną metodą odkurzania, lecz formą uszczelnienia kurtyny wodnej oraz specjalnym urządzeniem separującym pył. Części ruchome, takie jak szyny prowadzące i pręty śrubowe, są również wyposażone w osłony i wydajne urządzenie zgarniające, co zapewnia długotrwałą, stabilną pracę obrabiarki.

Z parametrów specyfikacji szybkobieżnego centrum obróbczego grafitu w Tabeli 1 wynika, że ​​prędkość wrzeciona i prędkość posuwu obrabiarki są bardzo duże, co jest cechą charakterystyczną szybkobieżnej obróbki grafitu. W porównaniu z krajami zagranicznymi, krajowe centra obróbcze grafitu mają niewielkie różnice w specyfikacjach obrabiarek. Ze względu na montaż, technologię i konstrukcję obrabiarki, dokładność obróbki obrabiarek jest stosunkowo niska. Wraz z powszechnym zastosowaniem grafitu w przemyśle wytwórczym, szybkobieżne centra obróbcze grafitu przyciągają coraz większą uwagę. Projektowane i produkowane są wysokowydajne i wydajne centra obróbcze grafitu. Zoptymalizowana technologia przetwarzania jest stosowana, aby w pełni wykorzystać jego właściwości i wydajność w celu poprawy grafitu. Wydajność przetwarzania i jakość części mają ogromne znaczenie dla poprawy technologii obróbki skrawaniem grafitu w moim kraju.

podsumowując

W niniejszym artykule omówiono proces obróbki grafitu, uwzględniając jego właściwości, proces skrawania oraz strukturę wysokoobrotowego centrum obróbczego. Wraz z ciągłym rozwojem technologii obrabiarek i narzędzi, technologia wysokoobrotowej obróbki grafitu wymaga dogłębnych badań, obejmujących testy skrawania i zastosowania praktyczne, w celu podniesienia poziomu technicznego obróbki grafitu w teorii i praktyce.