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[金属带锯床的原理]金刚石涂层立铣刀和石墨电极的加工

日期:2019-06-20 10:06:23
2017年12月13日09: 55: 50来源:尚亚国际贸易公司:张宗市浏览次数:12379 [中国机床商业网专栏技术新闻]电化学处理常用石墨电极。石墨是碳的同素异形体。晶体结构是蜂窝状多重六面体。由于每个碳原子发射电子,这些电子可以自由移动。因此,尽管不是石墨,但导体可用作电极。使用。在电加工中石墨电极优于铜电极的优点如下:(1)金属去除率高。 (2)重量仅为铜电极的1/4,可根据需要制作。 (3)形状复杂,也可以捆扎形成复合电极,可以一次加工深而复杂的模腔。 (4)良好的热稳定性。例如,铜在1000左右软化和变形,但石墨具有非常高的熔点,温度上升到3650.热膨胀系数仍然很小,基本上没有变形,加工精度和裕度易于控制。 (5)电加工时,自损量小,油中的碳原子分解形成保护膜,可以补偿石墨电极的损失,使用寿命长。 (6)易于抛光,加工,不产生毛刺,可以简化后续的清洁工艺。因此,其加工精度和表面质量很高。 (7)切削石墨时,切削力低,铣削速度可以高于铜电极,制造成本也低于铜电极。一些带有薄肋的特殊模具只能用石墨电极加工。因此它的实用范围比铜电极宽。有许多石墨电气等级,一般来说,它们可以选择良好的导电性和加工性能。它具有高抗弯强度,中等硬度和均匀的粒径。  用于电加工的石墨电极根据加工精度和表面质量要求而变化。主要公司有不同档次的产品。产品的基本性能参数是:平均粒度,堆积密度,电阻率,肖氏硬度(HS)和电阻。弯曲强度等 用于电铸的石墨电极通常具有60-90的肖氏硬度Hs,约为HRc45-65。因此,可以看出,通用工具和涂层工具非常耐磨,并且工具寿命非常短。自从开发出一种在工具表面上减薄金刚石作为涂层的方法以来,在石墨和其他非金属难加工材料(如陶瓷,CFRP,GFRP和硬质合金)的加工方面取得了突破性进展。  表1比较了各种工具涂层材料的性能。可以看出,金刚石的硬度为10,000HV,导热率为2100W/m·K,远远超过其他材料。这两个指标表明,金刚石具有很高的抗机械磨损和热磨损性能。但是,当钻石加工铁,镍和钴的铁族元素时,这些元素很容易与构成金刚石的碳反应,这会降低铁的耐磨性,但会切割铝合金,铜合金,石墨等非金属材料(如CFRP等,陶瓷,它们可以充分发挥其优势。因此,它广泛应用于石墨电极和触摸工具,航空航天和其他加工行业的加工,提高了加工质量和提高了加工效率。  目前,CVD方法主要用于沉积金刚石涂层。具体地,可以首先制备原料气体,原料气体通常是甲烷,乙炔,一氧化碳等,并且它们与氢气混合并引入到装置中。原料气体被激活并被激活。有各种激活方法;例如,将钨丝加热到2000或更高,并加热基板以合成它;微波可用于激发原料气体,同时通过感应加热和基板上的等离子体冲击合成。所得金刚石纯度高;还有合成方法,如高频微波,直流放电和等离子。图1是通过CVD方法在基板上形成膜的过程。从图中可以看出,它是核的产生。在核没有增加之后,它进入生长阶段,然后彼此连接以形成覆盖工具表面的薄膜。通常,随着原料气体浓度的增加,晶粒变小,但如果浓度过大,则非金刚石成分也增加,硬度降低。其他如基板温度,合成压力,激发态等也对涂层质量有影响。另外,为了提高金刚石薄膜与硬质合金基板之间的结合强度,必须注意消除硬质合金中相钴的不利影响,并且如果合适的话,这些可以是完成后形成高品质的金刚石涂层。 三菱材料公司一直在研究金刚石涂层的质量,特别是用于航空复合材料,硬质合金和石墨电极的合适金刚石涂层的不同合成方法。他们使用独特的多层颗粒CVD金刚石结晶控制技术开发了DFC涂层涂层。它结合了优异的耐磨性和光滑度。它可以为航空航天工业加工CFRP,并研究和开发硬质合金。考虑到氧化铝,氧化锆,碳化硅,氮化硅,硅玻璃的DC涂层。此外,开发了一种独特的石墨等离子体CVD方法来开发DF型DF涂层。 DF涂层的D代表钻石,F代表四个方面的四个优点;固定高耐磨性,优良品质,快速率,首先是选择。 它具有与天然金刚石相当的表皮硬度和与基材的优异粘合强度。这也通过拉曼光谱证实。 (注意;即,光入射后样品分子的部分散射光的频率改变,并且散射和入射光的频率的变化称为拉曼位移,从而定性和定量地确定物质的结构和性质)(图2)  石墨电极和石墨部件要加工的主表面是它们的轮廓和凹槽。这些表面主要需要铣削,在立铣刀的设计和加工中也需要特殊要求。请注意。因为石墨产品本身刚性较小并且易于塌陷和塌陷,所以通常应增加工具的前角并且切削刃应该是锋利的。另外,应注意不要让石墨碎片进入机床的滑动部件之间,以免机器磨损老化。石墨碎片多尘,影响卫生,应予以防止。目前,具有良好防护性能的石墨加工机器相继出现,极大地改善了这种情况。三菱开发了一系列用于石墨加工的DF金刚石涂层立铣刀。如图3所示从右到左。它们是直角头DF-4JC(3- 12),圆头DF-PSRB(0.5 R0.1 4- 12 R0.5 40)长锥颈球DF-3XB(R1 0.5 30-R2 0.5 100),长颈部头部DF-2XLB(R0.1 0.5-R3 12),球头DF-2MB(R3 100-R6 200),长颈直角头DF-4XL(16-12 30)立铣刀。还有各种用于航空航天复合材料和碳化物的专用DFC和DD立铣刀。图4是具有长锥颈端铣刀的石墨模具的深雕工艺。  图5是用DF-PSRB(6)圆弧端铣刀铣削等级ISO-63石墨进行干式加工的一个例子,切削速度为377m/min,即速度可以达到20000 mm/min,每齿的进给速度为0.03mm /齿,即进给速率为2500mm/min。加工深度为320米,磨损高度小于0.1mm,旧产品底边部分的部分涂层已磨损,露出硬质合金基体。 ISO-63,ISO-68等是常用的中等级石墨电极标准等级,平均粒径为0.005,肖氏硬度分别为76和80。 ISO-63兼具良好的排放性能和切割性能。 ISO-68具有更好的排放性能,但硬度更高,切削性能更差。每个主要电极和碳公司都有自己的产品,具有不同的粒度和性能。 另一个例子是使用DF直角立铣刀12连续处理石墨电极ISO-63。切割后总长度超过800米,观察侧边的磨损情况。加工条件为:切割速度为271米/分钟,即转速可达7200转/分钟。进给速度; 2200mm/min,0.08mm /齿。干切割。从图6中可以看出,可以看到测试结果; DF立铣刀侧边的磨损小而且不显眼,可以连续使用,而旧产品明显磨损。   DF系列立铣刀适用于石墨加工,是为石墨电极公司的开发量身定制的。它满足了智能时代个性化的要求。  (原标题:金刚石涂层立铣刀和石墨电极的加工) (来源:上亚国际贸易公司)
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