Recherche sur le procédé d'usinage du graphite 2

Lors de l'usinage à grande vitesse du graphite, en raison de la dureté du matériau graphite, de l'interruption de la formation de copeaux et de l'influence des caractéristiques de coupe à grande vitesse, une contrainte de coupe alternée se forme pendant le processus de coupe et une certaine vibration d'impact est générée, et l'outil est sujet à l'abrasion de la face de coupe et de la face de flanc qui affecte sérieusement la durée de vie de l'outil, de sorte que l'outil utilisé pour l'usinage à grande vitesse du graphite nécessite une résistance à l'usure et une résistance aux chocs élevées.

Les outils diamantés présentent les avantages d'une dureté élevée, d'une grande résistance à l'usure et d'un faible coefficient de frottement. Ils constituent actuellement le choix idéal pour l'usinage du graphite.

Les outils d'usinage en graphite doivent également choisir un angle géométrique approprié, ce qui contribue à réduire les vibrations, à améliorer la qualité d'usinage et à limiter l'usure. Des recherches menées par des chercheurs allemands sur le mécanisme de coupe du graphite montrent que l'élimination du graphite lors de la coupe est étroitement liée à l'angle de coupe de l'outil. Un angle de coupe négatif augmente la contrainte de compression, ce qui favorise l'écrasement du matériau, améliore l'efficacité de l'usinage et évite la formation de fragments de graphite de grande taille.

Les types d'outils courants pour l'usinage à grande vitesse du graphite comprennent les fraises, les fraises à tête sphérique et les fraises à fileter. Les fraises sont généralement utilisées pour l'usinage de surfaces présentant des plans et des formes relativement simples. Les fraises à tête sphérique sont idéales pour l'usinage de surfaces courbes. Les fraises à fileter présentent les caractéristiques des fraises à tête sphérique et des fraises, et peuvent être utilisées sur des surfaces courbes et planes. Pour l'usinage.

Paramètres de coupe

Le choix de paramètres de coupe judicieux pour l'usinage à grande vitesse du graphite est essentiel pour améliorer la qualité et l'efficacité de l'usinage des pièces. Le processus d'usinage à grande vitesse du graphite étant très complexe, le choix des paramètres de coupe et des stratégies d'usinage doit tenir compte de la structure de la pièce, des caractéristiques de la machine-outil, des outils, etc. De nombreux facteurs entrent en jeu, principalement basés sur de nombreux essais de coupe.

Pour les matériaux en graphite, il est nécessaire de sélectionner des paramètres de coupe avec une vitesse élevée, une avance rapide et une grande quantité d'outils dans le processus d'usinage d'ébauche, ce qui peut améliorer efficacement l'efficacité de l'usinage ; mais comme le graphite est sujet à l'écaillage pendant le processus d'usinage, en particulier sur les bords, etc. La position est facile à former une forme dentelée, et la vitesse d'avance doit être réduite de manière appropriée à ces positions, et il n'est pas approprié de manger une grande quantité de couteau.

Pour les pièces en graphite à parois minces, l'écaillage des bords et des angles est principalement dû aux impacts de coupe, à la déformation du couteau et du couteau élastique, ainsi qu'aux fluctuations de la force de coupe. Réduire la force de coupe permet de réduire la déformation du couteau et du couteau à balle, d'améliorer la qualité de l'usinage de surface des pièces en graphite à parois minces et de réduire l'écaillage et la rupture des angles.

La vitesse de broche des centres d'usinage à grande vitesse en graphite est généralement plus élevée. Si la puissance de broche de la machine-outil le permet, une vitesse de coupe plus élevée peut réduire efficacement l'effort de coupe et améliorer considérablement l'efficacité de l'usinage. L'avance par dent doit être adaptée à la vitesse de broche afin d'éviter une avance trop rapide et un outil trop volumineux, susceptibles de provoquer un écaillage. L'usinage du graphite est généralement réalisé sur une machine-outil spéciale en graphite, dont la vitesse est généralement comprise entre 3 000 et 5 000 tr/min et l'avance entre 0,5 et 1 m/min. Une vitesse relativement faible est recommandée pour l'ébauche et une vitesse élevée pour la finition. Pour les centres d'usinage à grande vitesse en graphite, la vitesse de la machine-outil est relativement élevée, généralement comprise entre 10 000 et 20 000 tr/min, et l'avance est généralement comprise entre 1 et 10 m/min.

Centre d'usinage à grande vitesse en graphite

La découpe du graphite génère une grande quantité de poussière, polluant l'environnement, nuisant à la santé des travailleurs et affectant les machines-outils. Par conséquent, les machines-outils de traitement du graphite doivent être équipées de dispositifs anti-poussière et de dépoussiérage performants. Le graphite étant un matériau conducteur, il est nécessaire de protéger les composants électriques de la machine-outil afin d'éviter que la poussière de graphite générée lors de l'usinage ne pénètre dans les composants électriques de la machine-outil et ne provoque des accidents tels que des courts-circuits.

Les centres d'usinage à grande vitesse en graphite utilisent une broche électrique haute vitesse pour atteindre une vitesse élevée et réduire les vibrations de la machine-outil. Il est donc nécessaire de concevoir une structure à centre de gravité bas. Le mécanisme d'avance adopte généralement une transmission par vis à billes haute vitesse et haute précision, et est équipé de dispositifs anti-poussière [7]. La vitesse de broche des centres d'usinage à grande vitesse en graphite est généralement comprise entre 10 000 et 60 000 tr/min, la vitesse d'avance peut atteindre 60 m/min et l'épaisseur de paroi peut être inférieure à 0,2 mm. La qualité et la précision de l'usinage de surface des pièces sont élevées, ce qui constitue actuellement la principale méthode pour obtenir un usinage du graphite à haut rendement et haute précision.

Avec la large application des matériaux en graphite et le développement des technologies d'usinage à grande vitesse, les équipements d'usinage haute performance du graphite, tant au niveau national qu'international, se sont progressivement développés. La figure 1 présente les centres d'usinage à grande vitesse en graphite produits par certains fabricants nationaux et étrangers.

La machine GR400 d'OKK adopte un centre de gravité bas et une structure en pont pour minimiser les vibrations mécaniques de la machine-outil. Elle adopte un guidage à vis et à rouleaux de précision C3 pour garantir une forte accélération et réduire le temps d'usinage. Des protections anti-éclaboussures sont également intégrées. Le capot supérieur de la machine, entièrement fermé, empêche la poussière de graphite. La Haicheng VMC-7G1 est équipée d'un système d'étanchéité à rideau d'eau et d'un dispositif spécial de séparation des poussières, contrairement à la méthode d'aspiration couramment utilisée. Les pièces mobiles, telles que les rails de guidage et les tiges filetées, sont également équipées de gaines et d'un puissant dispositif de raclage pour garantir un fonctionnement stable et durable de la machine-outil.

Les paramètres de spécification du centre d'usinage à grande vitesse en graphite (tableau 1) montrent que la vitesse de broche et la vitesse d'avance de la machine-outil sont très élevées, ce qui caractérise l'usinage à grande vitesse du graphite. Comparés à ceux des pays étrangers, les centres d'usinage en graphite nationaux présentent peu de différences en termes de spécifications. En raison de l'assemblage, de la technologie et de la conception des machines-outils, leur précision d'usinage est relativement faible. Avec la généralisation de l'utilisation du graphite dans l'industrie manufacturière, les centres d'usinage à grande vitesse en graphite suscitent un intérêt croissant. Des centres d'usinage en graphite hautes performances et à haut rendement sont conçus et fabriqués. Une technologie d'usinage optimisée est adoptée pour exploiter pleinement les caractéristiques et les performances du graphite et améliorer ainsi sa qualité. L'efficacité et la qualité de l'usinage des pièces sont essentielles à l'amélioration des technologies de découpe du graphite en Chine.

pour résumer

Cet article aborde principalement le procédé d'usinage du graphite, notamment ses caractéristiques, le procédé de coupe et la structure du centre d'usinage à grande vitesse. Avec le développement continu des technologies des machines-outils et des outils, l'usinage à grande vitesse du graphite nécessite des recherches approfondies, par le biais d'essais de coupe et d'applications pratiques, afin d'améliorer le niveau technique de l'usinage du graphite, tant en théorie qu'en pratique.