Investigación sobre el proceso de mecanizado de grafito 2

En el mecanizado de alta velocidad de grafito, debido a la dureza del material de grafito, la interrupción de la formación de viruta y la influencia de las características de corte de alta velocidad, se forma una tensión de corte alterna durante el proceso de corte y se genera una cierta vibración de impacto, y la herramienta es propensa a la abrasión de la cara de rastrillo y la cara de flanco. La abrasión afecta seriamente la vida útil de la herramienta, por lo que la herramienta utilizada para el mecanizado de alta velocidad de grafito requiere una alta resistencia al desgaste y al impacto.

Las herramientas con recubrimiento de diamante ofrecen ventajas como alta dureza, alta resistencia al desgaste y bajo coeficiente de fricción. Actualmente, son la mejor opción para el procesamiento de grafito.

Las herramientas de mecanizado de grafito también deben elegir un ángulo geométrico adecuado, lo que ayuda a reducir la vibración, mejorar la calidad del mecanizado y reducir el desgaste. Investigaciones de académicos alemanes sobre el mecanismo de corte de grafito demuestran que la eliminación de grafito durante el corte está estrechamente relacionada con el ángulo de ataque de la herramienta. Un corte con un ángulo de ataque negativo aumenta la tensión de compresión, lo que favorece la trituración del material, mejora la eficiencia del procesamiento y evita la generación de fragmentos de grafito de gran tamaño.

Los tipos comunes de estructura de herramienta para el corte de grafito a alta velocidad incluyen fresas de extremo, fresas esféricas y fresas de filete. Las fresas de extremo se utilizan generalmente para el procesamiento de superficies con planos y formas relativamente simples. Las fresas esféricas son herramientas ideales para procesar superficies curvas. Las fresas de filete tienen las características tanto de las fresas esféricas como de las fresas de extremo, y pueden utilizarse tanto para superficies curvas como planas. Para procesamiento.

Parámetros de corte

La selección de parámetros de corte adecuados durante el corte de grafito a alta velocidad es fundamental para mejorar la calidad y la eficiencia del procesamiento de la pieza. Dado que el proceso de mecanizado de grafito a alta velocidad es muy complejo, al elegir los parámetros de corte y las estrategias de procesamiento, es necesario considerar la estructura de la pieza, las características de la máquina herramienta, las herramientas, etc. Existen numerosos factores que dependen principalmente de numerosos experimentos de corte.

Para los materiales de grafito, es necesario seleccionar parámetros de corte con alta velocidad, avance rápido y gran cantidad de herramienta en el proceso de mecanizado en bruto, lo que puede mejorar efectivamente la eficiencia del mecanizado; pero debido a que el grafito es propenso a astillarse durante el proceso de mecanizado, especialmente en los bordes, etc. La posición es fácil de formar una forma irregular, y la velocidad de avance debe reducirse adecuadamente en estas posiciones, y no es adecuado comer una gran cantidad de cuchilla.

En piezas de grafito de pared delgada, el astillado de bordes y esquinas se debe principalmente al impacto de corte, la deformación de la cuchilla y la cuchilla elástica, y las fluctuaciones de la fuerza de corte. Reducir la fuerza de corte puede reducir la deformación de la cuchilla y la cuchilla de bala, mejorar la calidad del procesamiento superficial de las piezas de grafito de pared delgada y reducir el astillado y la rotura de las esquinas.

La velocidad del husillo del centro de mecanizado de alta velocidad de grafito suele ser mayor. Si la potencia del husillo de la máquina herramienta lo permite, seleccionar una velocidad de corte más alta puede reducir eficazmente la fuerza de corte y mejorar significativamente la eficiencia del procesamiento. En el caso de seleccionar la velocidad del husillo, el avance por diente debe adaptarse a la velocidad del husillo para evitar un avance demasiado rápido y una gran cantidad de herramienta que provoque astillamiento. El corte de grafito se realiza generalmente en una máquina herramienta de grafito especial, la velocidad de la máquina suele ser de 3000 a 5000 rpm, y la velocidad de avance suele ser de 0,5 a 1 m/min. Seleccione una velocidad relativamente baja para el mecanizado de desbaste y una velocidad alta para el acabado. Para los centros de mecanizado de alta velocidad de grafito, la velocidad de la máquina herramienta es relativamente alta, generalmente entre 10 000 y 20 000 rpm, y la velocidad de avance suele ser de entre 1 y 10 m/min.

Centro de mecanizado de alta velocidad de grafito

Durante el corte de grafito se genera una gran cantidad de polvo, lo cual contamina el medio ambiente, afecta la salud de los trabajadores y daña las máquinas herramienta. Por lo tanto, las máquinas herramienta para el procesamiento de grafito deben estar equipadas con buenos dispositivos antipolvo y de eliminación de polvo. Dado que el grafito es un material conductor, para evitar que el polvo generado durante el procesamiento entre en los componentes eléctricos de la máquina herramienta y provoque accidentes, como cortocircuitos, estos deben estar protegidos según sea necesario.

Los centros de mecanizado de alta velocidad de grafito utilizan un husillo eléctrico de alta velocidad para alcanzar altas velocidades y reducir la vibración de la máquina herramienta. Para ello, es necesario diseñar una estructura con un centro de gravedad bajo. El mecanismo de avance, en su mayoría, utiliza una transmisión de husillo de bolas de alta velocidad y precisión, y cuenta con dispositivos antipolvo [7]. La velocidad del husillo de los centros de mecanizado de alta velocidad de grafito suele estar entre 10 000 y 60 000 r/min, la velocidad de avance puede alcanzar los 60 m/min y el espesor de pared de procesamiento puede ser inferior a 0,2 mm. La alta calidad y precisión del procesamiento de las superficies de las piezas son fundamentales para lograr un procesamiento de grafito de alta eficiencia y precisión en la actualidad.

Con la amplia aplicación de materiales de grafito y el desarrollo de la tecnología de procesamiento de grafito de alta velocidad, la cantidad de equipos de procesamiento de grafito de alto rendimiento, tanto nacionales como internacionales, ha aumentado gradualmente. La Figura 1 muestra los centros de mecanizado de grafito de alta velocidad producidos por algunos fabricantes nacionales e internacionales.

La GR400 de OKK adopta un centro de gravedad bajo y un diseño de estructura de puente para minimizar la vibración mecánica de la máquina herramienta. Incorpora un tornillo de precisión C3 y una guía de rodillos para garantizar una alta aceleración, acortar el tiempo de procesamiento e incorporar protectores contra salpicaduras. El diseño de chapa metálica completamente cerrada de la cubierta superior evita la acumulación de polvo de grafito. Las medidas antipolvo de la Haicheng VMC-7G1 no se basan en un método de aspiración común, sino en un sellado con cortina de agua y un dispositivo especial de separación de polvo. Las piezas móviles, como los rieles guía y los tornillos, también están equipadas con fundas y un potente dispositivo de raspado para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo de la máquina herramienta.

De las especificaciones del centro de mecanizado de alta velocidad de grafito (Tabla 1), se desprende que la velocidad del husillo y la velocidad de avance de la máquina herramienta son muy elevadas, características propias del mecanizado de alta velocidad con grafito. En comparación con otros países, las especificaciones de los centros de mecanizado de grafito nacionales son prácticamente idénticas. Debido al ensamblaje, la tecnología y el diseño de las máquinas herramienta, su precisión es relativamente baja. Con el uso generalizado del grafito en la industria manufacturera, los centros de mecanizado de alta velocidad de grafito han atraído cada vez más atención. Se diseñan y fabrican centros de mecanizado de grafito de alto rendimiento y eficiencia. Se adopta una tecnología de procesamiento optimizada para aprovechar al máximo sus características y rendimiento, mejorando así el grafito. La eficiencia y la calidad de las piezas son fundamentales para mejorar la tecnología de corte de grafito en mi país.

Para resumir

Este artículo analiza principalmente el proceso de mecanizado de grafito desde la perspectiva de sus características, el proceso de corte y la estructura del centro de mecanizado de alta velocidad. Con el continuo desarrollo de la tecnología de máquinas herramienta y de herramientas, la tecnología de mecanizado de alta velocidad de grafito requiere una investigación exhaustiva mediante ensayos de corte y aplicaciones prácticas para mejorar el nivel técnico del mecanizado de grafito tanto en la teoría como en la práctica.