0 引言
隨著我國(guó)航空航天科技工業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)密封件的工作性能提出了越來(lái)越苛刻的要求。決定密封可靠性的首要因素是密封材料的性能,石墨具有導(dǎo)熱性能好、摩擦系數(shù)低、耐高溫、耐磨性和潤(rùn)滑性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),這在很大程度上滿足了對(duì)密封材料的相關(guān)要求,因此石墨材料是一種常見(jiàn)的密封用材料。各向同性熱解石墨作為一種新型高性能石墨材料,它不僅具有傳統(tǒng)石墨材料的共性優(yōu)點(diǎn),而且還具有不透氣、可加工性能優(yōu)良等特點(diǎn)。因此,它廣泛地應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸密封件中。但是,各向同性熱解石墨是一種典型的脆性材料,其切削加工問(wèn)題非常突出[1]。
由于航空航天的高風(fēng)險(xiǎn)性,石墨材料作為航空航天密封件時(shí),對(duì)其加工質(zhì)量提出了更為苛刻的要求[2-5]。
超精密切削加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一,在一定程度上可代表一個(gè)國(guó)家制造技術(shù)的整體水平。影響其加工精度和表面質(zhì)量的因素主要有機(jī)床設(shè)備、工件材料、刀具性能、數(shù)控技術(shù)、加工機(jī)理和工藝等。目前,有關(guān)各向同性熱解石墨的制備、微觀結(jié)構(gòu)以及材料特性方面的研究較多[6-9],然而,關(guān)于各向同性熱解石墨機(jī)械加工方面的文獻(xiàn)報(bào)道相對(duì)較少。隨著各向同性熱解石墨的深入研究及其在高科技行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,這方面的研究變得更加緊迫。本文將主要就如何選擇合適的切削參數(shù)和刀具前角,以提高超精密加工各向同性熱解石墨零件的表面質(zhì)量進(jìn)行研究。
1 表面粗糙度
1. 1 定義及影響
表面粗糙度是指在加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀,是工件已加工表面質(zhì)量中的最基本、最主要的參數(shù)之一,而且還是表面完整性的主要內(nèi)容。表面粗糙度是反映零件表面上微觀幾何形狀誤差的一個(gè)重要指標(biāo)。生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明表面粗糙度是評(píng)定各種機(jī)械零件表面加工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨損性、疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性、密封性能以及接觸剛度等有很大影響,特別是對(duì)高速、精密航空零件影響尤為顯著。因此,為保證零件的使用功能,必須限制其表面粗糙度的數(shù)值[10]。
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宇匠數(shù)控專(zhuān)業(yè)生產(chǎn):高速精密 雕銑機(jī)、精雕機(jī)、石墨機(jī)、鉆攻中心、加工中心;
5 結(jié)論
結(jié)合各向同性熱解石墨的超精密切削試驗(yàn),文章重點(diǎn)討論了超精密切削各向同性熱解石墨時(shí),切削參數(shù)和刀具前角對(duì)已加工表面粗糙度的影響,得出結(jié)論: ( 1) 在切削參數(shù)中,進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度影響最
大,其次為切削深度,切削速度對(duì)表面粗糙度的影響最小,減小進(jìn)給量能有效降低表面粗糙度數(shù)值。在保證加工質(zhì)量的前提下,可以采用較高的切削速度以及適當(dāng)?shù)那邢魃疃群瓦M(jìn)給量以保證加工效率和經(jīng)濟(jì)效益。 ( 2) 采用較大的刀具負(fù)前角,有利于各向同性熱
解石墨這一脆性材料的超精密切削加工,對(duì)改善加工表面質(zhì)量有顯著的作用。
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的挑戰(zhàn)。 而新興的納米制造技術(shù)將突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝的極限,克服短通道效應(yīng)、寄生電容、互聯(lián)延遲以及功耗過(guò)大等問(wèn)題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發(fā)展。石墨烯自 2004 年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直受到全世界研究者們極大的關(guān)注和研究[1-2]。 由于其優(yōu)異的電學(xué)、物理、光學(xué)等性質(zhì),被譽(yù)為… [了解更多]
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0 引言石墨加工過(guò)程中,各類(lèi)機(jī)床利用高速旋轉(zhuǎn)的刀具對(duì)石墨的外形進(jìn)行加工。 受旋轉(zhuǎn)刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產(chǎn)生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國(guó)石墨加工企業(yè)除塵系統(tǒng)相對(duì)落后,使得石墨材料在加工過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導(dǎo)致加工車(chē)間粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo),給… [了解更多]
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1 引言存在易變形、崩碎斷裂和刀具磨損嚴(yán)重等問(wèn)題,加工表面質(zhì)量難以直接準(zhǔn)確測(cè)量 。表面粗糙度是衡量零件加工產(chǎn)品質(zhì)量的核心指標(biāo),常見(jiàn)的測(cè)量方法有對(duì)試樣表面進(jìn)行光切、樣塊和粗糙度儀等接觸式直接測(cè)量法、非接觸式測(cè)量法以及納米表面粗糙度分析法[2]。直接測(cè)量時(shí)存在接觸工件的探針易磨損、誤… [了解更多]
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0 引 言石墨材料相對(duì)于銅材料在加工效率、精密微細(xì)零部件加工和自動(dòng)化生產(chǎn)加工中優(yōu)勢(shì)顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應(yīng)用于電火花成形加工(簡(jiǎn)稱EDM)。近年來(lái)自動(dòng)化生產(chǎn)以單件、個(gè)性化、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高精度的特征在模具行業(yè)逐漸推廣。對(duì)精密微細(xì)電極的要求也越來(lái)越苛刻,提升… [了解更多]
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石墨電極經(jīng)錐螺紋相互連接后,才可以進(jìn)入電冶煉爐里進(jìn)行使用。 多年實(shí)踐證實(shí)電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發(fā)生在電極連接部位,所以石墨電極質(zhì)量的重點(diǎn)就是理化指標(biāo)和機(jī)械加工兩項(xiàng)[1]。石墨電極經(jīng)一系列工序處理后合格的毛坯進(jìn)入最后一道工序———機(jī)械加工,除了簡(jiǎn)單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]