Графіт - це звичайний неметалічний матеріал чорного кольору, який має стійкість до високих і низьких температур, хорошу електро- та теплопровідність, гарну змащувальну здатність і стабільні хімічні характеристики; хороша електропровідність, може використовуватися як електрод в електроерозії. Порівняно з традиційними мідними електродами графіт має багато переваг, таких як стійкість до високих температур, низьке споживання розряду та невелика термічна деформація. Він показує кращу адаптивність при обробці точних і складних деталей і електродів великого розміру. Він поступово замінив мідні електроди як електричні іскри. Основний напрям обробки електродів [1]. Крім того, графітові зносостійкі матеріали можна використовувати в умовах високої швидкості, високої температури та високого тиску без мастила. Багато обладнання широко використовують поршневі чашки, ущільнення та підшипники з графітового матеріалу
В даний час графітові матеріали широко використовуються в галузі машинобудування, металургії, хімічної промисловості, національної оборони та інших галузях. Існує багато типів графітових деталей, складна структура деталей, висока точність розмірів і вимоги до якості поверхні. Вітчизняні дослідження з обробки графіту недостатньо глибокі. Вітчизняних верстатів для обробки графіту також порівняно небагато. Іноземна обробка графіту в основному використовує центри обробки графіту для високошвидкісної обробки, яка зараз стала основним напрямком розвитку обробки графіту.
У цій статті в основному аналізується технологія обробки графіту та обробні верстати з наступних аспектів.
①Аналіз продуктивності обробки графіту;
② Зазвичай використовувані заходи технології обробки графіту;
③ Зазвичай використовувані інструменти та параметри різання при обробці графіту;
Аналіз ефективності різання графіту
Графіт — крихкий матеріал з неоднорідною структурою. Графітне різання досягається шляхом утворення несуцільних частинок стружки або порошку через крихке руйнування графітового матеріалу. Що стосується механізму різання графітових матеріалів, вчені в країні та за кордоном провели багато досліджень. Іноземні вчені вважають, що процес утворення графітової стружки відбувається приблизно тоді, коли ріжуча кромка інструмента контактує з заготівлею, а кінчик інструмента подрібнюється, утворюючи дрібні стружки та невеликі ямки, і утворюється тріщина, яка буде розширюватися до передньої та нижньої частини кінчика інструменту, утворюючи яму зламу, і частина заготовки буде зламана через просування інструменту, утворюючи відколи. Вітчизняні вчені вважають, що частинки графіту надзвичайно дрібні, а ріжуча кромка інструменту має велику дугу вістря, тому роль ріжучої кромки схожа на екструзію. Графітовий матеріал в зоні контакту інструмента з заготовкою стискається передньою поверхнею і наконечником інструмента. Під тиском відбувається крихке руйнування, при цьому утворюється відкол [3].
У процесі графітового різання, внаслідок зміни напрямку різання закруглених кутів або кутів заготовки, зміни прискорення верстата, зміни напрямку та кута різання всередину та з інструменту, вібрації різання. тощо, на графітову заготовку наноситься певний удар, що призводить до появи краю графітової частини. Крихкість кутів і відколи, сильний знос інструменту та інші проблеми. Особливо при обробці кутів і тонких і вузькоребристих графітових деталей більша ймовірність виникнення кутів і відколів заготовки, що також стало проблемою при обробці графіту.
Процес різання графіту
Традиційні методи обробки графітових матеріалів включають точіння, фрезерування, шліфування, пиляння тощо, але вони можуть реалізувати обробку лише графітових деталей із простою формою та низькою точністю. Зі швидким розвитком і застосуванням графітових високошвидкісних обробних центрів, ріжучих інструментів і відповідних допоміжних технологій ці традиційні методи обробки поступово були замінені технологіями високошвидкісної обробки. Практика показала, що: через твердість і крихкість графіту знос інструменту є більш серйозним під час обробки, тому рекомендується використовувати інструменти з твердосплавним або алмазним покриттям.
Заходи процесу різання
Через особливість графіту, щоб досягти високоякісної обробки графітових деталей, необхідно вжити відповідних технологічних заходів. При чорновій обробці графітового матеріалу інструмент може безпосередньо подаватись на заготовку, використовуючи відносно великі параметри різання; Щоб уникнути відколів під час фінішної обробки, часто використовуються інструменти з хорошою зносостійкістю, щоб зменшити кількість різання інструменту, і Переконайтеся, що крок ріжучого інструменту становить менше 1/2 діаметра інструменту, і виконайте процес заходи, такі як уповільнення обробки при обробці обох кінців [4].
Необхідно також розумно організувати шлях різання під час різання. При обробці внутрішнього контуру слід максимально використовувати навколишній контур, щоб розрізати силову частину вирізаної частини, щоб вона завжди була товстішою та міцнішою, а також для запобігання руйнуванню заготовки [5]. При обробці площин або пазів вибирайте по можливості діагональну або спіральну подачу; уникайте острівців на робочій поверхні деталі та уникайте відрізання заготовки на робочій поверхні.
Крім того, спосіб різання також є важливим фактором, який впливає на різання графіту. Ріжуча вібрація під час фрезерування вниз менша, ніж при фрезеруванні вгору. Товщина різання інструменту під час фрезерування вниз зменшується від максимального до нуля, і не буде явища відскоку після того, як інструмент врізається в заготовку. Тому для обробки графіту зазвичай вибирають фрезерування.
При обробці графітових заготовок зі складною структурою, крім оптимізації технології обробки на основі вищевказаних міркувань, необхідно вжити деяких спеціальних заходів відповідно до конкретних умов для досягнення найкращих результатів різання.
Час публікації: 20 лютого 2021 р