Herramienta de corte
En el mecanizado de alta velocidad del grafito, debido a la dureza del material, la interrupción de la formación de virutas y la influencia de las características de corte a alta velocidad, se genera una tensión de corte alterna durante el proceso de corte y una cierta vibración de impacto. Esto hace que la herramienta sea propensa a la abrasión de la cara de ataque y la cara de flanco, lo que afecta seriamente su vida útil. Por lo tanto, la herramienta utilizada para el mecanizado de alta velocidad del grafito requiere una alta resistencia al desgaste y a los impactos.
Las herramientas con recubrimiento de diamante ofrecen las ventajas de una alta dureza, una elevada resistencia al desgaste y un bajo coeficiente de fricción. Actualmente, son la mejor opción para el procesamiento de grafito.
Las herramientas de mecanizado de grafito también requieren un ángulo geométrico adecuado, lo que ayuda a reducir la vibración, mejorar la calidad del mecanizado y disminuir el desgaste. Investigaciones de científicos alemanes sobre el mecanismo de corte del grafito demuestran que la eliminación de grafito durante el corte está estrechamente relacionada con el ángulo de ataque de la herramienta. El corte con 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 estructuras de herramientas para el corte de grafito a alta velocidad incluyen fresas de extremo, fresas de punta esférica y fresas de filete. Las fresas de extremo se utilizan generalmente para el procesamiento de superficies con planos y formas relativamente simples. Las fresas de punta esférica son herramientas ideales para el procesamiento de superficies curvas. Las fresas de filete tienen las características tanto de las fresas de punta esférica como de las fresas de extremo, y se pueden utilizar tanto para superficies curvas como planas. Para el procesamiento.
Parámetros de corte
La selección de parámetros de corte adecuados durante el mecanizado de alta velocidad del grafito es fundamental para mejorar la calidad y la eficiencia del proceso de mecanizado. Dado que el mecanizado de alta velocidad del grafito 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 muchos factores que influyen en este proceso, principalmente gracias a la realización de numerosos ensayos de corte.
Para 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 eficazmente la eficiencia del mecanizado; pero debido a que el grafito es propenso a astillarse durante el proceso de mecanizado, especialmente en los bordes, etc., es fácil que se forme una forma dentada, y la velocidad de avance debe reducirse adecuadamente en estas posiciones, y no es conveniente utilizar una gran cantidad de herramienta.
En las piezas de grafito de paredes delgadas, el astillamiento de bordes y esquinas se debe principalmente al impacto del corte, la fricción y la elasticidad de la cuchilla, así como a las fluctuaciones de la fuerza de corte. Reducir la fuerza de corte disminuye la fricción y la elasticidad de la cuchilla, mejora la calidad del procesamiento superficial de las piezas de grafito de paredes delgadas y reduce el astillamiento y la rotura de las esquinas.
La velocidad del husillo del centro de mecanizado de alta velocidad de grafito es generalmente 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, la cantidad de avance por diente debe adaptarse a la velocidad del husillo para evitar un avance demasiado rápido y una gran cantidad de herramienta que cause astillamiento. El corte de grafito generalmente se realiza en una máquina herramienta de grafito especial, la velocidad de la máquina es generalmente de 3000 a 5000 r/min, y la velocidad de avance es generalmente de 0,5 a 1 m/min, seleccionando 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 10000 y 20000 r/min, y la velocidad de avance es generalmente 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 que 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 sistemas de protección y extracción de polvo. Dado que el grafito es un material conductor, para evitar que el polvo generado durante el procesamiento penetre en los componentes eléctricos de la máquina herramienta y provoque accidentes como cortocircuitos, dichos componentes deben estar protegidos adecuadamente.
El centro de mecanizado de alta velocidad para grafito adopta un husillo eléctrico de alta velocidad para lograr alta velocidad y reducir la vibración de la máquina herramienta, es necesario diseñar una estructura de bajo centro de gravedad. El mecanismo de avance adopta principalmente una transmisión de husillo de bolas de alta velocidad y alta precisión, y se diseñan dispositivos antipolvo [7]. La velocidad del husillo del centro de mecanizado de alta velocidad para grafito suele estar entre 10000 y 60000 r/min, la velocidad de avance puede llegar a 60 m/min, y el espesor de pared de procesamiento puede ser inferior a 0,2 mm, la calidad del procesamiento superficial y la precisión de procesamiento de las piezas son altas, lo que es el método principal para lograr un procesamiento de grafito de alta eficiencia y alta precisión en la actualidad.
Gracias a la amplia aplicación de los materiales de grafito y al desarrollo de la tecnología de procesamiento de grafito de alta velocidad, la oferta de equipos de procesamiento de grafito de alto rendimiento ha aumentado progresivamente tanto a nivel nacional como internacional. La Figura 1 muestra los centros de mecanizado de alta velocidad para grafito fabricados por algunos fabricantes nacionales y extranjeros.
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; adopta un tornillo de precisión C3 y una guía de rodillos para garantizar la alta aceleración de la máquina herramienta, acortar el tiempo de procesamiento y adopta la adición de protectores contra salpicaduras. El diseño de chapa metálica completamente cerrado de la cubierta superior de la máquina evita el polvo de grafito. Las medidas a prueba de polvo adoptadas por la Haicheng VMC-7G1 no son el método común de aspiración, sino un sellado de cortina de agua, y se instala un dispositivo especial de separación de polvo. Las piezas móviles como los rieles guía y las varillas de tornillo también están equipadas con fundas y un potente dispositivo de raspado para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo de la máquina herramienta.
Como se puede observar en los parámetros de especificación del centro de mecanizado de alta velocidad de grafito en la Tabla 1, la velocidad del husillo y la velocidad de avance de la máquina herramienta son muy elevadas, lo cual es característico del mecanizado de alta velocidad de grafito. En comparación con otros países, los centros de mecanizado de grafito nacionales presentan pocas diferencias en las especificaciones de la máquina herramienta. Debido al ensamblaje, la tecnología y el diseño de la máquina herramienta, la precisión de mecanizado de las máquinas herramienta 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 alta eficiencia. Se adopta una tecnología de procesamiento optimizada para aprovechar al máximo sus características y rendimiento, mejorando así el grafito. La eficiencia de procesamiento y la calidad de las piezas son de gran importancia para mejorar la tecnología de procesamiento de corte de grafito en nuestro país.
en resumen
Este artículo analiza principalmente el proceso de mecanizado de grafito desde las perspectivas de las características del grafito, el proceso de corte y la estructura del centro de mecanizado de alta velocidad de grafito. 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 teoría como en la práctica.
Fecha de publicación: 23 de febrero de 2021