グラファイト加工プロセスの研究２

グラファイト高速加工では、グラファイト材料の硬さ、切りくず形成の中断、高速切削特性の影響により、切削加工中に交互切削応力が形成され、一定の衝撃振動が発生し、すくい面や逃げ面が発生しやすい工具です。 摩耗は工具寿命に大きく影響するため、グラファイト高速加工に使用される工具には高い耐摩耗性と耐衝撃性が求められます。

ダイヤモンドコーティングされた工具は、高硬度、高耐摩耗性、低摩擦係数という利点があります。現在、グラファイト加工にはダイヤモンドコーティングされた工具が最適です。

グラファイト加工ツールは、適切な幾何学的角度を選択する必要もあります。これにより、ツールの振動が低減され、加工品質が向上し、ツールの摩耗が軽減されます。黒鉛の切削メカニズムに関するドイツの学者の研究では、黒鉛の切削中の黒鉛の除去が工具のすくい角と密接に関係していることが示されています。ネガティブすくい角切削により圧縮応力が増加するため、材料の破砕が促進され、加工効率が向上し、大きなサイズの黒鉛破片の生成が回避されます。

グラファイト高速切削用の一般的な工具構造タイプには、エンドミル、ボールエンドカッター、フィレットフライスカッターなどがあります。エンドミルは一般的に比較的単純な平面や形状の表面加工に使用されます。ボールエンドフライスは曲面の加工に最適な工具です。フィレットフライスはボールエンドカッターとエンドミルの両方の特徴を持ち、曲面と平面の両方に使用できます。加工用。

切断パラメータ

グラファイト高速切削時の合理的な切削パラメータの選択は、ワーク加工の品質と効率の向上にとって非常に重要です。グラファイト高速加工の切削プロセスは非常に複雑であるため、切削パラメータと加工戦略を選択する際には、ワークピースの構造、工作機械の特性、工具などを考慮する必要があります。多くの要因があり、それらは主に多数の要素に依存します。切断実験の様子。

グラファイト材料の場合、荒加工プロセスでは高速、高速送り、大量の工具を使用して切削パラメータを選択する必要があり、これにより加工効率を効果的に向上させることができます。ただし、グラファイトは加工時に欠けやすいため、特にエッジ部分などはギザギザの形状になりやすい位置であり、この位置では送り速度を適度に下げる必要があり、大きなものを食べるのには適していません。ナイフの量。

薄肉グラファイト部品の場合、エッジやコーナーが欠ける原因は主に、切削衝撃、ナイフや弾性ナイフの衝撃、切削力の変動などが原因です。切削力を低減すると、ナイフやバレットナイフの負担が軽減され、薄肉グラファイト部品の表面処理品質が向上し、コーナー欠けや破損が軽減されます。

一般にグラファイト高速マシニングセンタの主軸速度は大きくなります。工作機械の主軸出力が許せば、より高い切削速度を選択すると切削抵抗が効果的に低減され、加工効率が大幅に向上します。主軸回転数を選択する場合は、送りが速すぎて工具量が多すぎてチッピングが発生しないように、1刃当りの送り量を主軸回転数に合わせて調整してください。グラファイト切断は通常特別なグラファイト工作機械で行われ、機械速度は一般に3000〜5000r/min、送り速度は一般に0.5〜1m/minで、粗加工には比較的低速を選択し、高速を選択します。仕上げ用に。グラファイト高速マシニング センターの場合、工作機械の速度は比較的高く、一般に 10000 ～ 20000r/min の間であり、送り速度は一般に 1 ～ 10m/min の間です。

グラファイト高速マシニングセンター

グラファイトの切断時には大量の粉塵が発生し、環境汚染、作業者の健康、工作機械への影響を及ぼします。したがって、グラファイト加工工作機械には優れた防塵および除塵装置が装備されている必要があります。黒鉛は導電体であるため、加工時に発生する黒鉛粉が工作機械の電装品に侵入し、ショートなどの安全事故を引き起こすことを防ぐため、必要に応じて工作機械の電装品を保護する必要があります。

グラファイト高速マシニングセンタは高速化を図るために高速電動主軸を採用しており、工作機械の振動を低減するためには低重心構造を設計する必要があります。送り機構には高速・高精度のボールねじ伝動が主に採用されており、防塵装置も設計されている[7]。グラファイト高速マシニングセンターの主軸速度は通常10000〜60000r/min、送り速度は60m/minまで高く、加工肉厚は0.2mm未満で、表面加工品質と部品の加工精度が高く、現在グラファイトの高能率・高精度加工を実現する主流の方法となっています。

黒鉛材料の幅広い応用と高速黒鉛処理技術の発展に伴い、国内外の高性能黒鉛処理装置が徐々に増加しています。図1に国内外メーカーのグラファイト高速マシニングセンタを示します。

OKKのGR400は工作機械の機械振動を最小限に抑えるための低重心設計とブリッジ構造設計を採用しています。 C3精密ネジとローラーガイドを採用し、工作機械の高加速を確保し、加工時間を短縮し、スプラッシュガードの追加を採用しています。機械上部カバーの完全密閉型板金設計により、黒鉛粉塵を防ぎます。 Haicheng VMC-7G1が採用した防塵対策は、一般的な真空引き方式ではなく、ウォーターカーテンシール方式を採用し、特殊な粉塵分離装置を搭載しています。ガイドレールやスクリューロッドなどの可動部にもシースと強力な掻き取り装置を装備し、工作機械の長期安定稼働を実現します。

表 1 のグラファイト高速マシニングセンタの仕様パラメータから、工作機械の主軸速度と送り速度が非常に大きいことがわかります。これがグラファイト高速マシニングの特徴です。国内のグラファイトマシニングセンタは海外と比べて工作機械の仕様にほとんど差がありません。工作機械の組み立て、技術、設計により、工作機械の加工精度は比較的低くなります。製造業におけるグラファイトの普及に伴い、グラファイト高速マシニングセンタの注目が高まっています。高性能・高効率のグラファイトマシニングセンタを設計・製造しています。グラファイトの特性・性能を最大限に発揮させるために最適な加工技術を採用し、改良を行っています。部品の加工効率と品質は、我が国の黒鉛切断加工技術の向上にとって非常に重要です。

総括する

本稿では主にグラファイトの加工プロセスについて、グラファイトの特性、切削加工、グラファイト高速マシニングセンタの構造などの側面から解説します。工作機械技術と工具技術の継続的な発展に伴い、グラファイト高速加工技術は、理論と実践におけるグラファイト加工の技術レベルを向上させるために、切削試験と実用化を通じた徹底的な研究が必要です。