石墨高速加工機
由于石墨材料的脆性特征,石墨高速加工并不像塑性金屬材料通過塑性變形
獲得帶狀或節(jié)狀切屑來實現(xiàn)材料去除,而是通過刀具對石墨表層材料的沖擊、壓
碎和剝離等作用使石墨材料發(fā)生脆性斷裂生成切屑顆?;蚍勰﹣韺崿F(xiàn)。
石墨切削過程中產(chǎn)生的微細顆粒狀粉塵切屑對機床和刀具的使用壽命、加工
精度有很大影響。石墨粉塵若進入主軸會造成裝夾不穩(wěn)、主軸軸承使用壽命和刀
具使用壽命降低、停機時間增加和工件尺寸精度降低等不良影響。對于高速加工
中心,由于主軸轉(zhuǎn)速很高,裝夾不穩(wěn)會引起極大的慣性離心力,甚至造成斷刀,
不僅會造成廢品,對操作者和機床都會帶來危險。石墨粉塵進入機床會加劇機器
滑動面的磨損,進入進給系統(tǒng)則會造成絲杠和線性導軌的磨損。石墨是良好的導
電材料,石墨粉塵進入數(shù)據(jù)線接口會影響數(shù)據(jù)傳輸,進入數(shù)控系統(tǒng)后會影響其靈
敏度和可靠度,甚至造成電氣系統(tǒng)短路引發(fā)生產(chǎn)事故【4¨31。
石墨專用高速加工機床除了具備通用高速加工機床的基本功能外,還必需考
慮以下三個方面:(1)主軸和進給系統(tǒng)的防塵密封;(2)機床工作區(qū)由防濺護罩
和項板完全密封:(3)機床內(nèi)置集成強力真空吸塵裝置將加工過程中產(chǎn)生的粉塵
排出工作區(qū)并收集到塑料回收袋中統(tǒng)一進行處理【9,44,45】。目前,國內(nèi)外常用的石
墨高速加工機床主要有Makino SNC系列、Mitsubishi Roku—Roku系列、OKK DGM
系列、Hsui Fong MG.850、 Mikron BMCl2、R6ders RPM800和Datron Dynamics
M9.GR等。
普通加工中心經(jīng)過改造后也可用于石墨高速加工。由于加工中心自身的密封
性能通常均較好,關(guān)閉防護門即可有效地防止石墨粉塵逸出,因此加工中心的改
造主要是集塵改造。對于位于工作臺下的傳動系統(tǒng),很難采取完全密封防塵,可
在其附近加裝集塵管,同時注意主軸防塵,換刀時應對刀柄進行吹氣清潔,防止
粉塵粘附在刀柄上而被帶入主軸。每次加工完后要及時清理石墨粉塵,清潔加工
中心。集塵改造主要是加裝捕集粉塵裝置,對于加工中心的改造應采用加裝集塵
管,集塵管結(jié)構(gòu)簡單,取材容易,可由普通塑料管改裝而成,使用方便,成本低,
吸塵面積小,集塵管可以安裝在離加工區(qū)很近的部位,安裝時盡量保證集塵管的
氣流方向與加工時石墨粉塵的排出方向一致,可以有效收集粉塵[41