0 引言
隨著我國航空航天科技工業的迅猛發展,對密封件的工作性能提出了越來越苛刻的要求。決定密封可靠性的首要因素是密封材料的性能,石墨具有導熱性能好、摩擦系數低、耐高溫、耐磨性和潤滑性好、化學性質穩定等優點,這在很大程度上滿足了對密封材料的相關要求,因此石墨材料是一種常見的密封用材料。各向同性熱解石墨作為一種新型高性能石墨材料,它不僅具有傳統石墨材料的共性優點,而且還具有不透氣、可加工性能優良等特點。因此,它廣泛地應用在航空發動機渦輪軸密封件中。但是,各向同性熱解石墨是一種典型的脆性材料,其切削加工問題非常突出[1]。
由于航空航天的高風險性,石墨材料作為航空航天密封件時,對其加工質量提出了更為苛刻的要求[2-5]。
超精密切削加工技術是現代機械制造業最重要的基礎技術之一,在一定程度上可代表一個國家制造技術的整體水平。影響其加工精度和表面質量的因素主要有機床設備、工件材料、刀具性能、數控技術、加工機理和工藝等。目前,有關各向同性熱解石墨的制備、微觀結構以及材料特性方面的研究較多[6-9],然而,關于各向同性熱解石墨機械加工方面的文獻報道相對較少。隨著各向同性熱解石墨的深入研究及其在高科技行業應用領域的不斷擴展,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量進行研究。
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量中的最基本、最主要的參數之一,而且還是表面完整性的主要內容。表面粗糙度是反映零件表面上微觀幾何形狀誤差的一個重要指標。生產實踐經驗表明表面粗糙度是評定各種機械零件表面加工質量的一個重要指標,對機械零件的配合性質、耐磨損性、疲勞強度、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值[10]。
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5 結論
結合各向同性熱解石墨的超精密切削試驗,文章重點討論了超精密切削各向同性熱解石墨時,切削參數和刀具前角對已加工表面粗糙度的影響,得出結論: ( 1) 在切削參數中,進給量對表面粗糙度影響最
大,其次為切削深度,切削速度對表面粗糙度的影響最小,減小進給量能有效降低表面粗糙度數值。在保證加工質量的前提下,可以采用較高的切削速度以及適當的切削深度和進給量以保證加工效率和經濟效益。 ( 2) 采用較大的刀具負前角,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,對改善加工表面質量有顯著的作用。
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的挑戰。 而新興的納米制造技術將突破傳統半導體制造工藝的極限,克服短通道效應、寄生電容、互聯延遲以及功耗過大等問題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發展。石墨烯自 2004 年被發現以來一直受到全世界研究者們極大的關注和研究[1-2]。 由于其優異的電學、物理、光學等性質,被譽為… [了解更多]
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0 引言石墨加工過程中,各類機床利用高速旋轉的刀具對石墨的外形進行加工。 受旋轉刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國石墨加工企業除塵系統相對落后,使得石墨材料在加工過程中產生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導致加工車間粉塵濃度嚴重超標,給… [了解更多]
2020-10
1 引言存在易變形、崩碎斷裂和刀具磨損嚴重等問題,加工表面質量難以直接準確測量 。表面粗糙度是衡量零件加工產品質量的核心指標,常見的測量方法有對試樣表面進行光切、樣塊和粗糙度儀等接觸式直接測量法、非接觸式測量法以及納米表面粗糙度分析法[2]。直接測量時存在接觸工件的探針易磨損、誤… [了解更多]
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0 引 言石墨材料相對于銅材料在加工效率、精密微細零部件加工和自動化生產加工中優勢顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應用于電火花成形加工(簡稱EDM)。近年來自動化生產以單件、個性化、零件結構復雜、高精度的特征在模具行業逐漸推廣。對精密微細電極的要求也越來越苛刻,提升… [了解更多]
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石墨電極經錐螺紋相互連接后,才可以進入電冶煉爐里進行使用。 多年實踐證實電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發生在電極連接部位,所以石墨電極質量的重點就是理化指標和機械加工兩項[1]。石墨電極經一系列工序處理后合格的毛坯進入最后一道工序———機械加工,除了簡單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]