石墨高速加工的刀具選用是什么？

       高速切削時(shí)，對(duì)不同的工件資料選用與其合理匹配的刀具資料和適應(yīng)的加工方法等切削條件，才能取得最佳的切削效果。現(xiàn)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的刀具資料主要有金剛石、立方氮化硼、陶瓷刀具、涂層刀具和TiC(N)基硬質(zhì)合金刀具(金屬陶瓷)和粉末冶金高速鋼(PMHSS)等。高速切削時(shí)，隨著切削速度的提高，切削力減小，切削溫度上升很快，到達(dá)必定值后上升逐漸趨緩。因此高速切削造成刀具損壞的最主要原因是切削力和切削溫度效果下的機(jī)械沖突、粘結(jié)、化學(xué)磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等磨損和破損。金屬高速切削對(duì)刀具資料最主要的要求是高溫時(shí)的杰出力學(xué)功能、熱物理功能、抗粘結(jié)功能、化學(xué)穩(wěn)定性(氧化性、擴(kuò)散性、溶解度等)和抗熱震功能以及抗涂層決裂功能等。在石墨高速加工中，因?yàn)槭Y料的高磨蝕性、脆性、石墨切屑形成的斷續(xù)性以及高速銑削的斷續(xù)切削實(shí)質(zhì)的影響，刀具外表在高速銑削過(guò)程中的交變切削應(yīng)力和切削沖擊的效果下，容易發(fā)生前期破損、快速磨損甚至破損失效，因此石墨高速加工用的刀具要求具有較高的耐磨粒磨損性和抗沖擊性。
       選用適合于高速加工的刀具時(shí)，需要從提高耐用度、可靠性和安全性的角度，對(duì)刀具基體與涂層資料和刀具與工件資料匹配進(jìn)行歸納考慮。適用于石墨加工的刀具資料現(xiàn)在主要有金剛石刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、硬質(zhì)合金刀具和高速鋼。各種資料的刀具在切削石墨電極時(shí)刀具磨損量隨切削時(shí)間幾乎都呈直線上升。石墨切削加工應(yīng)選用與石墨資料硬度相適應(yīng)的刀具。各種刀具資料加工石墨時(shí)的運(yùn)用壽命排序大致為：CVD金剛石涂層刀具>PCD聚晶金剛石刀具>陶瓷刀具>涂層硬質(zhì)合金刀具>硬質(zhì)合金刀具>高速鋼，其間，CVD金剛石涂層刀具的運(yùn)用壽命是硬質(zhì)合金的8～lO倍，陶瓷是硬質(zhì)合金的3～7倍，硬質(zhì)合金是高速鋼的6。7倍。CVD金剛石涂層刀具的答應(yīng)切削速度比硬質(zhì)合金刀具高2～3倍，切削刃鋒利且一致性好，沖突因數(shù)低，可在高轉(zhuǎn)速和低進(jìn)給下完成薄壁石墨電極的高速高精密加工。PCD聚晶金剛石刀具具有重刃磨性好和刀具本錢低一級(jí)優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)槭艿毒咄庑魏徒Y(jié)構(gòu)的限制而不適合于雜亂結(jié)構(gòu)石墨電極的細(xì)節(jié)加工。立方氮化硼刀具具有較高的硬度和耐磨性，是加工超硬碳石墨復(fù)合資料的比較理想的刀具，可提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，但存在刀具耐性不足和易崩刃現(xiàn)象f5舯，因此在高速銑削加工中較少運(yùn)用，多用于車削加工。陶瓷刀具極容易破損，刃口經(jīng)常出現(xiàn)崩刃，因此適用于石墨的車削精加工；選用A1203.TiC系陶瓷車刀精車石墨零件的幾何精度可達(dá)O.002mm，外表粗糙度可穩(wěn)定在Ra O.32 gm。明顯，CVD金剛石涂層刀具從切削功能上來(lái)說(shuō)是適用于石墨高速銑削的最佳刀具?？墒且?yàn)楝F(xiàn)在刀具的制作工藝尚不穩(wěn)定，刀具價(jià)格非常昂貴，從而限制了其在石墨加工領(lǐng)域的應(yīng)用和推行。因此，現(xiàn)在適用于石墨高速銑削的刀具仍然是硬質(zhì)合金刀具，經(jīng)濟(jì)型涂層超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金銑刀因?yàn)橥繉幽湍バ暂^高、硬質(zhì)合金基體耐性好、性價(jià)比相對(duì)較高而在石墨加工中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在常用于石墨加工的普通刀具涂層有AITiN和TiAIN等，AITiN具有外表硬度高(4500～4900HV)、沖突因數(shù)小和導(dǎo)熱率低一級(jí)優(yōu)點(diǎn)，比TiAIN涂層硬度(2600～2800 HV)高，因此更適用于石墨加工。