自由表面成形電極的高速銑削加工

　　石墨電極高速粗加工和精加工的策略是不同的。一般粗加工應為精加工留較少的余量，所以在使用小直徑刀具時，應采用高進給(切削進給和走刀進給)。在使刀具磨損量最小化的前提下，獲得高的單位切削體積和單刀刃有效切入量，殘余切削量要滿足精加工的要求：精加工的目標是以最短的加工時間獲得最高的加工質量，應使最佳表面質量與最小刀具磨損量之比最佳化。加工時應提高加工速度、縮短加工時間，使切入量變化引起的加工過程不穩定最小化，使刀具壽命最大化。

　　自由表面成形電極的高速加工策略主要是優化考慮了局部加工余量的切削加工路徑。

　　一、粗加工

　　通常石墨電極是在整塊材料上進行的，加工余量很容易描述，其加工目標就是在最短時間內切除最大量的材料。粗加工可以采用仿形銑削或輪廓銑削的方式(圖11)。仿形銑削采用球頭銑刀，切削深度和切削寬度均在變化中，切削深度小，刀具磨損快，加工時間長：輪廓銑削采用平底銑刀，加工時間短，刀具磨損小。在輪廓銑削中，可沿包絡線軌跡進行銑削，即以之字形對加工面進給銑削后再加工，切削寬度固定，沒有太多的往復運動，通過快速加速可達到很大的進給量。沿輪廓軌跡加工則是采用傳統的加工方法，對局部的輪廓面依次加工。粗加工工藝的優劣取決于根據工具表面輪廓曲線函數進行的NC 編程，使得可沿包絡等高線進行快速、簡易的銑削加工。

　　工件材料:EK85：石磨粒度:13?m：刀具:球頭銑刀，D=10mm，Z=2

圖11 輪廓銑削與仿形銑削的比較

　　二、精加工

　　精加工應使加工穩定，有較小的形狀誤差和良好的表面質量，同時刀具磨損量小。刀具磨損和加工成本是主要考慮的因素。在精加工中，對彎角的處理要考慮銑削方向對加工精度和表面質量的影響，后者與刀具承載和機床振動等有關。在沿曲面進給銑削時會出現拉銑(向上走刀)或鉆銑(向下走刀)現象，刀具的變形會導致工件輪廓偏差(圖12)。鉆銑的輪廓偏差小于拉銑加工，而逆銑加工輪廓偏差也優于順銑。因此考慮到刀具質量的臨界條件和加工過程穩定可靠性，沿平面輪廓銑削時的最佳策略應是采用逆銑和平面輪廓銑削的組合。此外在順銑時，包絡等高線銑削的切削刀具壽命大于鉆銑加工，逆銑時兩者差不多。

　　工件材料:EK85：晶粒尺寸:13?m：石墨粒度:D=6mm，Ik=50mm：刀具材料:硬質合金K10：切削條件:Vc=600m/min，fz=0.044mm，Rth=10?M

圖12 拉銑和鉆銑精加工策略