Grafit jest powszechnie stosowanym materiałem niemetalicznym, czarnym, o wysokiej i niskiej odporności temperaturowej, dobrym przewodnictwie elektrycznym i cieplnym, dobrej smarowności i stabilnych właściwościach chemicznych; dobrym przewodnictwem elektrycznym, może być stosowany jako elektroda w EDM. W porównaniu z tradycyjnymi elektrodami miedzianymi, grafit ma wiele zalet, takich jak odporność na wysoką temperaturę, niskie zużycie wyładowania i małe odkształcenia cieplne. Wykazuje lepszą adaptowalność w obróbce precyzyjnych i złożonych części oraz elektrod o dużych rozmiarach. Stopniowo zastępuje elektrody miedziane jako źródło iskier elektrycznych. Główny nurt elektrod obróbczych [1]. Ponadto materiały grafitowe odporne na zużycie mogą być stosowane w warunkach dużej prędkości, wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia bez oleju smarowego. Wiele urządzeń powszechnie wykorzystuje grafitowe miseczki tłokowe, uszczelnienia i łożyska
Obecnie materiały grafitowe są szeroko stosowane w przemyśle maszynowym, metalurgicznym, chemicznym, obronnym i innych dziedzinach. Istnieje wiele rodzajów elementów grafitowych, o skomplikowanej strukturze, wymagających wysokiej dokładności wymiarowej i jakości powierzchni. Krajowe badania nad obróbką grafitu nie są wystarczająco zaawansowane. Krajowych obrabiarek do obróbki grafitu jest również stosunkowo niewiele. Zagraniczne centra obróbcze grafitu wykorzystują głównie centra obróbcze do obróbki wysokoobrotowej, która stała się obecnie głównym kierunkiem rozwoju tej technologii.
W artykule tym analizowana jest przede wszystkim technologia obróbki grafitu oraz obrabiarki do obróbki z następujących punktów widzenia.
①Analiza wydajności obróbki grafitu;
② Najczęściej stosowane środki technologiczne przetwarzania grafitu:
③ Najczęściej stosowane narzędzia i parametry skrawania przy obróbce grafitu;
Analiza wydajności cięcia grafitu
Grafit jest kruchym materiałem o niejednorodnej strukturze. Skrawanie grafitu odbywa się poprzez generowanie nieciągłych cząstek wióra lub proszku poprzez kruche pękanie materiału grafitowego. Naukowcy w kraju i za granicą przeprowadzili wiele badań nad mechanizmem skrawania materiałów grafitowych. Zagraniczni naukowcy uważają, że proces formowania się wióra grafitowego ma miejsce mniej więcej wtedy, gdy krawędź skrawająca narzędzia styka się z przedmiotem obrabianym, a końcówka narzędzia ulega zmiażdżeniu, tworząc małe wióry i wżery. Powstaje pęknięcie, które rozciąga się na przód i spód końcówki narzędzia, tworząc wżer, a część przedmiotu obrabianego ulega pęknięciu w wyniku przesuwania się narzędzia, tworząc wióry. Krajowi naukowcy uważają, że cząstki grafitu są niezwykle drobne, a krawędź skrawająca narzędzia ma duży łuk, więc rola krawędzi skrawającej jest podobna do wytłaczania. Materiał grafitowy w obszarze styku narzędzia – przedmiot obrabiany jest ściskany przez powierzchnię natarcia i końcówkę narzędzia. Pod wpływem ciśnienia powstaje kruche pęknięcie, w wyniku którego powstają wióry [3].
W procesie obróbki grafitu, ze względu na zmiany kierunku skrawania zaokrąglonych lub narożnych narożników przedmiotu obrabianego, zmiany przyspieszenia obrabiarki, zmiany kierunku i kąta skrawania, drgania podczas skrawania itp., obrabiany element grafitowy poddawany jest pewnym uderzeniom, co powoduje pękanie krawędzi elementu grafitowego. Kruchość i wykruszanie narożników, poważne zużycie narzędzia i inne problemy. Szczególnie podczas obróbki narożników oraz cienkich i wąskożebrowanych elementów grafitowych, prawdopodobieństwo powstawania wykruszających narożników i wykruszających się narożników przedmiotu obrabianego jest większe, co również stanowi problem w obróbce grafitu.
Proces cięcia grafitu 
Tradycyjne metody obróbki materiałów grafitowych obejmują toczenie, frezowanie, szlifowanie, piłowanie itp., ale pozwalają one na obróbkę jedynie elementów grafitowych o prostych kształtach i niskiej precyzji. Wraz z szybkim rozwojem i zastosowaniem wysokoobrotowych centrów obróbczych do obróbki grafitu, narzędzi skrawających i powiązanych technologii wspomagających, te tradycyjne metody obróbki zostały stopniowo zastąpione technologiami wysokoobrotowymi. Praktyka pokazała, że: ze względu na twardość i kruchość grafitu, zużycie narzędzi podczas obróbki jest większe, dlatego zaleca się stosowanie narzędzi z powłoką węglikową lub diamentową.
Pomiary procesu cięcia
Ze względu na specyfikę grafitu, aby osiągnąć wysoką jakość obróbki części grafitowych, należy podjąć odpowiednie środki procesowe. Podczas obróbki zgrubnej materiału grafitowego narzędzie może bezpośrednio przesuwać się po przedmiocie obrabianym, stosując stosunkowo wysokie parametry skrawania. Aby uniknąć wykruszania podczas obróbki wykańczającej, często stosuje się narzędzia o dobrej odporności na zużycie, aby zmniejszyć głębokość skrawania narzędzia. Należy upewnić się, że skok narzędzia skrawającego jest mniejszy niż 1/2 jego średnicy, a także zastosować środki procesowe, takie jak hamowanie podczas obróbki obu końców [4].
Podczas obróbki konieczne jest również rozsądne zaplanowanie ścieżki skrawania. Podczas obróbki konturu wewnętrznego należy w jak największym stopniu wykorzystać kontur otaczający, aby część siły skrawania była zawsze grubsza i mocniejsza, a także aby zapobiec pękaniu przedmiotu obrabianego [5]. Podczas obróbki płaszczyzn lub rowków należy w miarę możliwości wybierać posuw diagonalny lub spiralny; należy unikać wysp na powierzchni roboczej przedmiotu i odcinania przedmiotu obrabianego na powierzchni roboczej.
Ponadto, metoda skrawania jest również ważnym czynnikiem wpływającym na skrawanie grafitu. Wibracje podczas frezowania współbieżnego są mniejsze niż podczas frezowania przeciwbieżnego. Grubość skrawania narzędzia podczas frezowania współbieżnego jest zmniejszana od maksymalnej do zera, a po wcięciu się narzędzia w materiał obrabiany nie występuje zjawisko odbijania. Dlatego do obróbki grafitu zazwyczaj wybiera się frezowanie współbieżne.
Podczas obróbki elementów grafitowych o złożonej strukturze, oprócz optymalizacji technologii obróbki na podstawie powyższych rozważań, konieczne jest podjęcie pewnych specjalnych środków, dostosowanych do konkretnych warunków, aby osiągnąć najlepsze rezultaty cięcia.
Czas publikacji: 20-02-2021