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电火花线切割机加工多晶金刚石刀具的技术工艺剖析
  • 发布日期:2014-12-10      浏览次数:2346
    •   电火花线切割机加工多晶金刚石刀具的技术工艺剖析。多晶金刚石(PKD)刀具就是一种近几年来切削高硬度材料经常使用的刀具材料,而且它们在木材加工行业中也有超出硬质合金刀具的上佳表现。
        
        PKD刀具的加工费用很高,其毛坯的价格相比较也很贵。使用PKD刀具的切削加工即费时又费力。而且废品率还相当高。除了几何形状和尺寸的制造误差外,由于PKD材料的脆性很高,极易在切削刃上出现崩碎缺口,这是精密刀具生产厂家对PKD刀具生产加工时的难度所做的描述。在PKD刀具的发展过程中,现在有可能更加经济,更加的保证这种PKD刀具的生产加工了,电火花线切割机就是加工PKD刀具的很好的切削方法。PKD是一种烧结而成的合成金刚石坯料块。它具有金属切削刀具的结构形状,由硬质材料(碳化钨)作为基体。这种金属基的切削材料有一定的导电性,这使得PKD刀具的电腐蚀线切割或者电腐蚀加工成为可能。
        
        在线切割机床上进行电腐蚀PKD刀具的加工是从刀具测量开始的(在机床的刀具坐标系中测量刀具的相对装夹长度和角度)。在测量时,测量系统对刀具刀片进行多点测量,尤其是采集了大量的切削刃的数据,为下一步的电腐蚀加工作好准备。这些检测到的刀具、刀片数据保证了刀具切削刃正确的磨削,并可在今后的使用中方便的进行刀具尺寸的补偿。换一句说:某一刀片的切削刃崩碎后,经测量可以在今后的多个机床坐标轴方向上得到尺寸补偿,使其加工出合格的产品。在这种电腐蚀加工中,使用的还是线切割铜丝,并且由操作者设定电腐蚀切割的走刀次数。PKD刀片在标准的电腐蚀线切割铜丝(黄铜丝直径0.1~0.25mm)的腐蚀切割zui后成型。数控程序的加工结果将以图形方式显示,并保存起来。
        
        在PKD多晶金刚石刀片毛坯的切割加工中,使用的线切割加工进给速度为4~10mm/min,这与被切割刀片的材料与厚度有关,刀片的表面质量与刀片的晶粒粗细有关。可以达到的切削刃锋利程度为2~3μm。
        
        电腐蚀线切割加工一个重要的任务是:在烧结而成的PKD毛坯上加工出合格的刀片。而电腐蚀加工需要解决的另一个问题是:对安装在刀体中的PKD刀具重新进行刃磨,使它更加锋利。为此,Agie公司为它们的Agiecut车床配备了一套合适的发电机,信号发生器,新的专用软件,机械部件和A回转坐标轴系统。
        
        在提高PKD刀片的电腐蚀加工能力和电腐蚀加工质量方面,电机有着重要的作用,例如Agie公司使用的是IPG(智能化电机),并采用了Ecut电机控制技术,使线切割机床的电机系统可以适用于各种高速切削和电腐蚀加工。电腐蚀线切割加工的切割丝不断的切割、腐蚀不同的金属材料:PKD刀片中的硬质材料和烧结材料。
        
        精密,高性能的机械和电机系统还不能完全满足PKD刀片刃磨的需要,还不能保证经济的生产出合格的或者说刃磨出合格的PKD刀片。它们还必须依靠的软件控制程序。
        
        通过与苏州中航长风的Esco有限责任公司的密切合作,Agie公司研发了Windows系统的EDMMap软件。它可根据刀具的几何尺寸生成回转切削加工刀具的NC测量,电腐蚀线切割加工以及刃磨加工程序。的获取刀片实际位置,实际角度和切削面形状的参数是高精度电腐蚀加工的前提条件。zui好是在生产加工机床中直接测量这些数据,或者在五坐标测量机床中测量,所有的生产准备和切削加工数据应具备网络调用的能力。在PKD刀具的电腐蚀线切割加工中,CAD/CAM系统是必须具备的基础。程序控制软件可以调用DXF格式的CAD文件,刀具可以在任何角度,任何位置对PKD的刀片进行测量是获得准确刀具参数的基础。机床夹持元件的参数,都保存在机床数控系统的数据库中,刀具切削刃长度和刀具直径可由操作者自己定义,同时操作者还需给出PKD刀片的刃磨方向,后角、前角,倒角,倒棱的宽度和切削刃的数量。
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