งานวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการกลึงกราไฟต์ 2

ในการตัดด้วยความเร็วสูงที่ใช้กราไฟต์ เนื่องจากความแข็งของวัสดุกราไฟต์ การหยุดชะงักของการก่อตัวของเศษวัสดุ และอิทธิพลของลักษณะการตัดด้วยความเร็วสูง ทำให้เกิดความเค้นในการตัดแบบสลับกันในระหว่างกระบวนการตัด และเกิดการสั่นสะเทือนจากการกระทบกระแทกในระดับหนึ่ง และเครื่องมือจึงมีแนวโน้มที่จะเอียงหน้าและข้าง การสึกกร่อนส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ ดังนั้นเครื่องมือที่ใช้ในการตัดด้วยกราไฟต์ความเร็วสูงจึงต้องมีความทนทานต่อการสึกหรอและการกระทบกระแทกสูง

เครื่องมือเคลือบเพชรมีข้อดีคือมีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอสูง และมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ปัจจุบันเครื่องมือเคลือบเพชรถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการประมวลผลกราไฟต์

เครื่องมือตัดกราไฟต์ยังต้องเลือกมุมเรขาคณิตที่เหมาะสม ซึ่งจะช่วยลดการสั่นสะเทือนของเครื่องมือ ปรับปรุงคุณภาพการตัด และลดการสึกหรอของเครื่องมือ การวิจัยของนักวิชาการชาวเยอรมันเกี่ยวกับกลไกการตัดกราไฟต์แสดงให้เห็นว่าการกำจัดกราไฟต์ในระหว่างการตัดกราไฟต์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับมุมคายของเครื่องมือ การตัดมุมคายเชิงลบจะเพิ่มความเครียดอัด ซึ่งเป็นประโยชน์ในการส่งเสริมการบดวัสดุ ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล และหลีกเลี่ยงการเกิดเศษกราไฟต์ขนาดใหญ่

ประเภทโครงสร้างเครื่องมือทั่วไปสำหรับการตัดกราไฟต์ความเร็วสูง ได้แก่ เอ็นมิลล์ เอ็นมิลล์หัวบอล และเอ็นมิลล์หัวฟิลเล็ต โดยทั่วไปเอ็นมิลล์หัวบอลใช้สำหรับการประมวลผลพื้นผิวที่มีระนาบและรูปร่างที่ค่อนข้างเรียบง่าย เอ็นมิลล์หัวบอลเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการประมวลผลพื้นผิวโค้ง เอ็นมิลล์หัวบอลมีลักษณะเฉพาะของเอ็นมิลล์หัวบอลและเอ็นมิลล์หัวบอล และสามารถใช้ได้กับพื้นผิวโค้งและแบน สำหรับการประมวลผล

พารามิเตอร์การตัด

การเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมระหว่างการตัดด้วยความเร็วสูงของกราไฟต์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของการประมวลผลชิ้นงาน เนื่องจากกระบวนการตัดของการตัดด้วยความเร็วสูงของกราไฟต์มีความซับซ้อนมาก เมื่อเลือกพารามิเตอร์การตัดและกลยุทธ์การประมวลผล คุณจำเป็นต้องพิจารณาโครงสร้างชิ้นงาน คุณลักษณะของเครื่องมือเครื่องจักร เครื่องมือ ฯลฯ มีหลายปัจจัยซึ่งส่วนใหญ่ต้องอาศัยการทดลองตัดเป็นจำนวนมาก

สำหรับวัสดุกราไฟต์ จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์การตัดด้วยความเร็วสูง การป้อนที่รวดเร็ว และปริมาณเครื่องมือจำนวนมากในกระบวนการตัดเฉือนแบบหยาบ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากกราไฟต์มีแนวโน้มที่จะแตกในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน โดยเฉพาะที่ขอบ ฯลฯ ตำแหน่งนั้นอาจเกิดรูปร่างหยักได้ง่าย และควรลดความเร็วการป้อนอย่างเหมาะสมที่ตำแหน่งเหล่านี้ และไม่เหมาะที่จะกินมีดจำนวนมาก

สำหรับชิ้นส่วนกราไฟต์ผนังบาง สาเหตุของการแตกของขอบและมุมส่วนใหญ่มักเกิดจากแรงกระแทกในการตัด การปล่อยให้มีดและมีดยืดหยุ่น และแรงตัดที่ผันผวน การลดแรงตัดสามารถลดมีดและมีดหัวกระสุน ปรับปรุงคุณภาพการประมวลผลพื้นผิวของชิ้นส่วนกราไฟต์ผนังบาง และลดการแตกและหักของมุม

ความเร็วของแกนหมุนของศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์โดยทั่วไปจะสูงกว่า หากกำลังของแกนหมุนของเครื่องมือเครื่องจักรอนุญาต การเลือกความเร็วการตัดที่สูงขึ้นสามารถลดแรงตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพการประมวลผลสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก ในกรณีของการเลือกความเร็วของแกนหมุน ปริมาณการป้อนต่อฟันควรปรับให้เข้ากับความเร็วของแกนหมุน เพื่อป้องกันไม่ให้ป้อนเร็วเกินไปและเครื่องมือจำนวนมากทำให้เกิดการแตก การตัดกราไฟต์มักจะดำเนินการบนเครื่องมือเครื่องจักรกราไฟต์พิเศษ ความเร็วของเครื่องจักรโดยทั่วไปคือ 3,000 ~ 5,000 รอบต่อนาที และความเร็วการป้อนโดยทั่วไปคือ 0.5 ~ 1 ม. ต่อนาที เลือกความเร็วค่อนข้างต่ำสำหรับการกลึงหยาบและความเร็วสูงสำหรับการขัดเงา สำหรับศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์ ความเร็วของเครื่องมือเครื่องจักรค่อนข้างสูง โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 20,000 รอบต่อนาที และอัตราป้อนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1 ถึง 10 ม. ต่อนาที

ศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์

ฝุ่นละอองจำนวนมากเกิดขึ้นระหว่างการตัดกราไฟต์ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของคนงาน และส่งผลกระทบต่อเครื่องมือเครื่องจักร ดังนั้น เครื่องมือเครื่องจักรแปรรูปกราไฟต์จึงต้องมีอุปกรณ์ป้องกันฝุ่นและกำจัดฝุ่นที่ดี เนื่องจากกราไฟต์เป็นตัวนำไฟฟ้า เพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นละอองกราไฟต์ที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลเข้าไปในส่วนประกอบไฟฟ้าของเครื่องมือเครื่องจักรและก่อให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร ควรป้องกันส่วนประกอบไฟฟ้าของเครื่องมือเครื่องจักรตามความจำเป็น

ศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงที่ใช้กราไฟต์ใช้แกนหมุนไฟฟ้าความเร็วสูงเพื่อให้ได้ความเร็วสูงและเพื่อลดการสั่นสะเทือนของเครื่องมือเครื่องจักร จึงจำเป็นต้องออกแบบโครงสร้างจุดศูนย์ถ่วงที่ต่ำ กลไกการป้อนส่วนใหญ่ใช้ระบบส่งกำลังแบบบอลสกรูความเร็วสูงและความแม่นยำสูง และออกแบบอุปกรณ์ป้องกันฝุ่น [7] ความเร็วแกนหมุนของศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงที่ใช้กราไฟต์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 60,000 รอบต่อนาที ความเร็วในการป้อนอาจสูงถึง 60 ม. ต่อนาที และความหนาของผนังการประมวลผลอาจน้อยกว่า 0.2 มม. คุณภาพการประมวลผลพื้นผิวและความแม่นยำในการประมวลผลของชิ้นส่วนนั้นสูง ซึ่งเป็นวิธีหลักในการบรรลุการประมวลผลกราไฟต์ที่มีประสิทธิภาพสูงและความแม่นยำสูงในปัจจุบัน

ด้วยการใช้วัสดุกราไฟต์อย่างแพร่หลายและการพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลกราไฟต์ความเร็วสูง อุปกรณ์การประมวลผลกราไฟต์ประสิทธิภาพสูงในประเทศและต่างประเทศจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้น รูปที่ 1 แสดงศูนย์เครื่องจักรกลกราไฟต์ความเร็วสูงที่ผลิตโดยผู้ผลิตบางรายในและต่างประเทศ

GR400 ของ OKK ใช้จุดศูนย์ถ่วงต่ำและการออกแบบโครงสร้างสะพานเพื่อลดการสั่นสะเทือนทางกลของเครื่องมือเครื่องจักร ใช้สกรูและลูกกลิ้งนำทางแบบแม่นยำ C3 เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือเครื่องจักรเร่งความเร็วได้สูง ลดเวลาในการประมวลผล และใช้ตัวป้องกันน้ำกระเซ็น การออกแบบแผ่นโลหะที่ปิดสนิทของฝาครอบด้านบนของเครื่องจักรช่วยป้องกันฝุ่นกราไฟต์ มาตรการป้องกันฝุ่นที่ Haicheng VMC-7G1 ใช้ไม่ใช่วิธีการดูดฝุ่นที่ใช้กันทั่วไป แต่เป็นแบบฟอร์มการปิดผนึกม่านน้ำ และติดตั้งอุปกรณ์แยกฝุ่นพิเศษ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เช่น รางนำและแกนสกรูยังติดตั้งปลอกและอุปกรณ์ขูดที่ทรงพลังเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือเครื่องจักรทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาว

จากพารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะของศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์ในตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าความเร็วของแกนหมุนและความเร็วการป้อนของเครื่องมือเครื่องจักรนั้นสูงมาก ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์ เมื่อเปรียบเทียบกับต่างประเทศแล้ว ศูนย์เครื่องจักรกลกราไฟต์ในประเทศมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยในข้อมูลจำเพาะของเครื่องมือเครื่องจักร เนื่องจากการประกอบเครื่องมือ เทคโนโลยี และการออกแบบ ความแม่นยำของเครื่องจักรจึงค่อนข้างต่ำ ด้วยการใช้กราไฟต์อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต ศูนย์เครื่องจักรกลความเร็วสูงกราไฟต์จึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ศูนย์เครื่องจักรกลกราไฟต์ประสิทธิภาพสูงได้รับการออกแบบและผลิตขึ้น เทคโนโลยีการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุดถูกนำมาใช้เพื่อให้คุณลักษณะและประสิทธิภาพการทำงานเต็มที่เพื่อปรับปรุงกราไฟต์ ประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพของชิ้นส่วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลการตัดกราไฟต์ของประเทศของฉัน

เพื่อสรุป

บทความนี้จะกล่าวถึงกระบวนการกลึงกราไฟต์เป็นหลัก โดยพิจารณาจากลักษณะของกราไฟต์ กระบวนการตัด และโครงสร้างของศูนย์กลึงกราไฟต์ความเร็วสูง ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเครื่องมือกลและเทคโนโลยีเครื่องมือ เทคโนโลยีการกลึงกราไฟต์ความเร็วสูงจึงต้องการการวิจัยเชิงลึกผ่านการทดสอบการตัดและการใช้งานจริง เพื่อปรับปรุงระดับเทคนิคของการตัดกราไฟต์ทั้งทางทฤษฎีและการปฏิบัติ