Grafitul este un material nemetalic comun, de culoare neagră, cu rezistență la temperaturi ridicate și scăzute, conductivitate electrică și termică bună, lubrifiere bună și caracteristici chimice stabile; conductivitate electrică bună, poate fi utilizat ca electrod în EDM. Comparativ cu electrozii tradiționali de cupru, grafitul are multe avantaje, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate, consumul redus de descărcare și deformarea termică mică. Prezintă o adaptabilitate mai bună în prelucrarea pieselor de precizie și complexe, precum și a electrozilor de dimensiuni mari. A înlocuit treptat electrozii de cupru ca electrozi de scânteie electrică. Principalul curent al electrozilor de prelucrare [1]. În plus, materialele rezistente la uzură din grafit pot fi utilizate în condiții de viteză mare, temperatură ridicată și presiune înaltă, fără ulei de lubrifiere. Multe echipamente utilizează pe scară largă cupe de piston, garnituri și rulmenți din material grafit.
În prezent, materialele din grafit sunt utilizate pe scară largă în domeniile mașinilor, metalurgiei, industriei chimice, apărării naționale și altor domenii. Există multe tipuri de piese din grafit, cu structuri complicate, precizie dimensională ridicată și cerințe de calitate a suprafeței. Cercetările interne privind prelucrarea grafitului nu sunt suficient de aprofundate. Mașinile-unelte autohtone de prelucrare a grafitului sunt, de asemenea, relativ puține. Prelucrarea grafitului în străinătate utilizează în principal centre de prelucrare a grafitului pentru prelucrarea de mare viteză, aceasta devenind acum principala direcție de dezvoltare a prelucrării grafitului.
Acest articol analizează în principal tehnologia de prelucrare a grafitului și mașinile-unelte de prelucrare din următoarele aspecte.
①Analiza performanței de prelucrare a grafitului;
② Măsuri tehnologice de prelucrare a grafitului utilizate în mod obișnuit;
③ Scule și parametri de tăiere utilizați în mod obișnuit în prelucrarea grafitului;
Analiza performanței de tăiere a grafitului
Grafitul este un material fragil cu o structură eterogenă. Tăierea grafitului se realizează prin generarea de particule sau pulbere discontinue de așchii prin fractura fragilă a materialului grafitic. În ceea ce privește mecanismul de tăiere a materialelor grafitice, cercetătorii din țară și din străinătate au efectuat numeroase cercetări. Cercetătorii străini consideră că procesul de formare a așchiilor de grafit are loc aproximativ atunci când muchia tăietoare a sculei intră în contact cu piesa de prelucrat, iar vârful sculei este zdrobit, formând așchii mici și gropițe mici, și se produce o fisură, care se va extinde până la partea din față și de jos a vârfului sculei, formând o groapă de fractură, iar o parte a piesei de prelucrat se va rupe din cauza avansării sculei, formând așchii. Cercetătorii autohtoni consideră că particulele de grafit sunt extrem de fine, iar muchia tăietoare a sculei are un arc mare al vârfului, astfel încât rolul muchiei tăietoare este similar cu extrudarea. Materialul grafitic din zona de contact a sculei - piesa de prelucrat - este comprimat de fața de degajare și vârful sculei. Sub presiune, se produce o fractură fragilă, formând astfel așchii de cioplire [3].
În procesul de tăiere a grafitului, din cauza modificărilor direcției de tăiere a colțurilor rotunjite sau a colțurilor piesei de prelucrat, a modificărilor accelerației mașinii-unelte, a modificărilor direcției și unghiului de tăiere în și din sculă, a vibrațiilor de tăiere etc., se produce un anumit impact asupra piesei de prelucrat din grafit, rezultând în deformarea muchiei piesei de grafit. Fragilitatea și ciobirea colțurilor, uzura severă a sculei și alte probleme. În special la prelucrarea colțurilor și a pieselor de grafit subțiri și cu nervuri înguste, este mai probabil să se producă colțuri și ciobirea piesei de prelucrat, ceea ce a devenit, de asemenea, o dificultate în prelucrarea grafitului.
Procesul de tăiere a grafitului 
Metodele tradiționale de prelucrare a materialelor din grafit includ strunjirea, frezarea, șlefuirea, tăierea cu ferăstrăul etc., însă acestea permit prelucrarea doar a pieselor din grafit cu forme simple și precizie redusă. Odată cu dezvoltarea și aplicarea rapidă a centrelor de prelucrare de mare viteză din grafit, a sculelor așchietoare și a tehnologiilor de suport aferente, aceste metode tradiționale de prelucrare au fost treptat înlocuite de tehnologii de prelucrare de mare viteză. Practica a arătat că: datorită caracteristicilor dure și fragile ale grafitului, uzura sculelor este mai gravă în timpul prelucrării, prin urmare, se recomandă utilizarea sculelor acoperite cu carbură sau diamant.
Măsuri pentru procesul de tăiere
Datorită particularităților grafitului, pentru a obține o prelucrare de înaltă calitate a pieselor din grafit, trebuie luate măsuri de proces corespunzătoare. La prelucrarea degroșată a materialului din grafit, scula poate avansa direct pe piesa de prelucrat, utilizând parametri de așchiere relativ mari; pentru a evita așchierea în timpul finisării, se utilizează adesea scule cu o bună rezistență la uzură pentru a reduce volumul de așchiere al sculei și pentru a se asigura că pasul sculei așchietoare este mai mic de 1/2 din diametrul sculei și pentru a se efectua măsuri de proces, cum ar fi prelucrarea de decelerare, la prelucrarea ambelor capete [4].
De asemenea, este necesar să se aranjeze rezonabil traseul de tăiere în timpul tăierii. La prelucrarea conturului interior, conturul înconjurător trebuie utilizat cât mai mult posibil pentru a tăia partea forțată a piesei tăiate, astfel încât să fie întotdeauna mai groasă și mai rezistentă și pentru a preveni ruperea piesei de prelucrat [5]. La prelucrarea planurilor sau a canelurilor, alegeți pe cât posibil avansul diagonal sau spiralat; evitați insulele de pe suprafața de lucru a piesei și evitați tăierea piesei de prelucrat pe suprafața de lucru.
În plus, metoda de tăiere este, de asemenea, un factor important care afectează tăierea grafitului. Vibrațiile de tăiere în timpul frezării descendente sunt mai mici decât cele ale frezării ascendente. Grosimea de tăiere a sculei în timpul frezării descendente este redusă de la maxim la zero și nu va exista fenomenul de săritură după ce scula așchie piesa de prelucrat. Prin urmare, frezarea descendentă este în general selectată pentru prelucrarea grafitului.
La prelucrarea pieselor de grafit cu structuri complexe, pe lângă optimizarea tehnologiei de prelucrare pe baza considerațiilor de mai sus, trebuie luate anumite măsuri speciale în funcție de condițiile specifice pentru a obține cele mai bune rezultate de tăiere.
Data publicării: 20 februarie 2021