Grafiitti on yleinen ei-metallinen materiaali, musta, jolla on korkean ja matalan lämpötilan kestävyys, hyvä sähkön- ja lämmönjohtavuus, hyvä voitelevuus ja vakaat kemialliset ominaisuudet; hyvä sähkönjohtavuus, jota voidaan käyttää elektrodina EDM:ssä. Verrattuna perinteisiin kuparielektrodeihin, grafiitilla on monia etuja, kuten korkean lämpötilan kestävyys, pieni purkausvirtaus ja pieni lämpömuodonmuutos. Se on sopeutumiskykyisempi tarkkuus- ja monimutkaisten osien sekä suurten elektrodien työstössä. Se on vähitellen korvannut kuparielektrodit sähkökipinöinä. Koneistuselektrodien valtavirta [1]. Lisäksi grafiittikulutusta kestäviä materiaaleja voidaan käyttää suurilla nopeuksilla, korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa paineessa ilman voiteluöljyä. Monissa laitteissa käytetään laajalti grafiittimateriaalia männänkuppien, tiivisteiden ja laakereiden valmistuksessa.
Tällä hetkellä grafiittimateriaaleja käytetään laajalti koneissa, metallurgiassa, kemianteollisuudessa, maanpuolustuksessa ja muilla aloilla. Grafiittiosia on monenlaisia, ja niiden rakenteet ovat monimutkaisia, mittatarkkuus ja pinnanlaatu ovat korkeat. Kotimaassa grafiittityöstöä koskeva tutkimus ei ole riittävän syvällistä. Myös kotimaisia grafiittityöstökoneita on suhteellisen vähän. Ulkomailla grafiittityöstössä käytetään pääasiassa grafiittityöstökeskuksia nopeaan käsittelyyn, josta on nyt tullut grafiittityöstön tärkein kehityssuunta.
Tässä artikkelissa analysoidaan pääasiassa grafiitin työstötekniikkaa ja työstökoneita seuraavista näkökohdista.
①Grafiitin työstötehon analysointi;
② Yleisesti käytetyt grafiitin käsittelytekniikan toimenpiteet;
③ Yleisesti käytetyt työkalut ja leikkausparametrit grafiitin käsittelyssä;
Grafiitin leikkauskyvyn analyysi
Grafiitti on hauras materiaali, jolla on heterogeeninen rakenne. Grafiitin leikkaus saadaan aikaan muodostamalla epäjatkuvia lastuhiukkasia tai jauhetta grafiittimateriaalin hauraan murtumisen kautta. Kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet paljon tutkimusta grafiittimateriaalien leikkausmekanismista. Ulkomaiset tutkijat uskovat, että grafiittilastujen muodostumisprosessi tapahtuu suunnilleen silloin, kun työkalun leikkuureuna on kosketuksissa työkappaleeseen ja työkalun kärki murtuu, jolloin muodostuu pieniä lastuja ja kuoppia. Muodostuu halkeama, joka ulottuu työkalun kärjen etu- ja alaosaan muodostaen murtumakuopan, ja osa työkappaleesta rikkoutuu työkalun etenemisen vuoksi muodostaen lastuja. Kotimaiset tutkijat uskovat, että grafiittihiukkaset ovat erittäin hienojakoisia ja työkalun leikkuureunalla on suuri kärkikaare, joten leikkuureunan rooli on samanlainen kuin pursotuksessa. Grafiittimateriaali puristuu työkalun ja työkappaleen kosketusalueella työkappaleen väliin haran ja työkalun kärjen väliin. Paineen alaisena syntyy hauras murtuma, jolloin muodostuu lohkeamia [3].
Grafiittileikkausprosessissa työkappaleen pyöristettyjen kulmien tai kulmien leikkaussuunnan muutokset, työstökoneen kiihtyvyyden muutokset, työkalun leikkaussuunnan ja -kulman muutokset, leikkausvärähtely jne. aiheuttavat grafiittityökappaleeseen tietynlaisen iskun, joka johtaa grafiittiosan reunan vaurioitumiseen. Kulmien hauraus ja lohkeilu, voimakas työkalun kuluminen ja muut ongelmat ovat erityisen todennäköisiä työkappaleen kulmien ja lohkeilun syntymisessä, mikä on myös tullut ongelmaksi grafiittityöstössä.
Grafiitin leikkausprosessi 
Grafiittimateriaalien perinteisiin työstömenetelmiin kuuluvat sorvaus, jyrsintä, hionta, sahaus jne., mutta niillä voidaan työstää vain yksinkertaisia ja epätarkkoja grafiittiosia. Grafiittisten suurnopeustyöstökeskusten, leikkaustyökalujen ja niihin liittyvien tukitekniikoiden nopean kehityksen ja käyttöönoton myötä nämä perinteiset työstömenetelmät ovat vähitellen korvautuneet suurnopeustyöstötekniikoilla. Käytäntö on osoittanut, että grafiitin kovien ja hauraiden ominaisuuksien vuoksi työkalun kuluminen on suurempaa työstön aikana, joten on suositeltavaa käyttää kovametalli- tai timanttipäällysteisiä työkaluja.
Leikkausprosessin toimenpiteet
Grafiitin erityispiirteiden vuoksi grafiittiosien korkealaatuisen työstön saavuttamiseksi on toteutettava vastaavat prosessitoimenpiteet sen varmistamiseksi. Grafiittimateriaalia karkennettaessa työkalu voi syöttää suoraan työkappaleeseen käyttämällä suhteellisen suuria leikkausparametreja. Viimeistelyn aikana lohkeamisen välttämiseksi käytetään usein kulutusta kestävää työkalua työkalun leikkausmäärän vähentämiseksi. Varmista, että leikkaustyökalun nousu on alle puolet työkalun halkaisijasta, ja suorita prosessitoimenpiteitä, kuten hidastuskäsittelyä, työskennellessä molempia päitä [4].
Leikkausreitti on myös järjestettävä järkevästi leikkauksen aikana. Sisäääriviivaa työstettäessä ympäröivää ääriviivaa tulisi hyödyntää mahdollisimman paljon, jotta leikatun osan voimaosa olisi aina paksumpi ja vahvempi ja jotta työkappale ei murtuisi [5]. Tasoja tai uria työstettäessä on valittava mahdollisimman paljon diagonaalinen tai spiraalimainen syöttö; vältettävä saarekkeita osan työpinnalla ja vältettävä työkappaleen leikkaamista työpinnalla.
Myös leikkausmenetelmä on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa grafiitin leikkaukseen. Leikkausvärähtely jyrsinnässä on pienempi kuin vastajyrsinnässä. Työkalun leikkauspaksuus jyrsinnässä pienenee maksimista nollaan, eikä työkalun työkappaleeseen leikkaamisen jälkeen esiinny pomppimisilmiötä. Siksi grafiitin työstämiseen valitaan yleensä vastajyrsintä.
Kun käsitellään monimutkaisia grafiittirakenteita, on edellä mainittujen näkökohtien perusteella optimoidun prosessointitekniikan lisäksi toteutettava joitakin erityistoimenpiteitä erityisolosuhteiden mukaisesti parhaiden leikkaustulosten saavuttamiseksi.
Julkaisun aika: 20. helmikuuta 2021