A grafit egy gyakori nemfémes anyag, fekete, magas és alacsony hőmérsékleti ellenállással, jó elektromos és hővezető képességgel, jó kenőképességgel és stabil kémiai tulajdonságokkal; jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik, elektródaként használható szikraforgácsolásban. A hagyományos rézelektródákkal összehasonlítva a grafit számos előnnyel rendelkezik, mint például a magas hőmérsékleti ellenállás, az alacsony kisülési fogyasztás és a kis hődeformáció. Jobb alkalmazkodóképességet mutat a precíziós és összetett alkatrészek, valamint a nagy méretű elektródák megmunkálásában. Fokozatosan felváltotta a rézelektródákat elektromos szikraként. A megmunkáló elektródák főárama [1]. Ezenkívül a grafit kopásálló anyagok nagy sebességű, magas hőmérsékletű és nagy nyomású körülmények között is használhatók kenőolaj nélkül. Számos berendezés széles körben használ grafit anyagot dugattyúcsészékhez, tömítésekhez és csapágyakhoz.
Jelenleg a grafitanyagokat széles körben használják a gépiparban, a kohászatban, a vegyiparban, a nemzetvédelemben és más területeken. Sokféle grafit alkatrész létezik, bonyolult alkatrészszerkezettel, nagy méretpontossággal és felületi minőségi követelményekkel. A grafitmegmunkálással kapcsolatos hazai kutatások nem elég mélyrehatóak. A hazai grafitfeldolgozó szerszámgépek is viszonylag kevések. A külföldi grafitfeldolgozás főként grafitfeldolgozó központokat használ a nagysebességű feldolgozáshoz, ami mára a grafitmegmunkálás fő fejlesztési irányává vált.
Ez a cikk főként a grafitmegmunkálási technológiát és a szerszámgépeket elemzi a következő szempontok alapján.
①A grafitmegmunkálási teljesítmény elemzése;
② Általánosan használt grafitfeldolgozási technológiai intézkedések;
③ A grafit feldolgozásában gyakran használt szerszámok és forgácsolási paraméterek;
Grafitvágási teljesítményelemzés
A grafit egy heterogén szerkezetű, rideg anyag. A grafit forgácsolása úgy történik, hogy a grafitanyag rideg törése révén szakaszos forgácsrészecskék vagy por keletkezik. A grafitanyagok forgácsolási mechanizmusával kapcsolatban hazai és külföldi tudósok számos kutatást végeztek. Külföldi tudósok úgy vélik, hogy a grafitforgácsképződési folyamat nagyjából akkor történik, amikor a szerszám vágóéle érintkezik a munkadarabbal, és a szerszám hegye összetörik, apró forgácsokat és kis gödröket képezve, és repedés keletkezik, amely a szerszám hegyének elejére és aljára terjed, törési gödröt képezve, és a munkadarab egy része a szerszám előrehaladása miatt eltörik, forgácsokat képezve. Hazai tudósok úgy vélik, hogy a grafitrészecskék rendkívül finomak, és a szerszám vágóéle nagy csúcsívvel rendelkezik, így a vágóél szerepe hasonló az extrudáláshoz. A szerszám érintkezési felületén lévő grafitanyagot a szerszám hegye és a munkadarab összenyomja. Nyomás alatt rideg törés keletkezik, ezáltal forgácsok keletkeznek [3].
A grafitvágás során a munkadarab lekerekített sarkainak vagy sarkaiban bekövetkező vágási irány változása, a szerszámgép gyorsulásának változása, a szerszám be- és kivágásának irányának és szögének változása, a vágási rezgés stb. miatt bizonyos ütés éri a grafit munkadarabot, ami a grafit alkatrész élét deformálja. A sarkok ridegsége és lepattogzása, súlyos szerszámkopás és egyéb problémák jelentkeznek. Különösen a sarkok és a vékony, keskeny bordájú grafit alkatrészek megmunkálásakor nagyobb a valószínűsége a munkadarab sarkainak és lepattogzásának, ami szintén nehézséget okoz a grafit megmunkálásában.
Grafitvágási folyamat 
A grafit anyagok hagyományos megmunkálási módszerei közé tartozik az esztergálás, marás, köszörülés, fűrészelés stb., de ezek csak egyszerű formájú és alacsony pontosságú grafit alkatrészek feldolgozását teszik lehetővé. A grafit nagysebességű megmunkálóközpontok, forgácsolószerszámok és a kapcsolódó támogató technológiák gyors fejlődésével és alkalmazásával ezeket a hagyományos megmunkálási módszereket fokozatosan felváltották a nagysebességű megmunkálási technológiák. A gyakorlat azt mutatja, hogy a grafit kemény és rideg tulajdonságai miatt a szerszámkopás a feldolgozás során komolyabb, ezért keményfém vagy gyémántbevonatú szerszámok használata ajánlott.
Vágási folyamat mérései
A grafit sajátosságai miatt a grafit alkatrészek kiváló minőségű megmunkálásának eléréséhez megfelelő folyamatintézkedéseket kell tenni. A grafitanyag nagyolásakor a szerszám közvetlenül a munkadarabra adagolható, viszonylag nagy forgácsolási paraméterekkel; a simítás során fellépő lepattogzás elkerülése érdekében gyakran használnak jó kopásállóságú szerszámokat a szerszám forgácsolási mennyiségének csökkentése érdekében, és biztosítják, hogy a vágószerszám menetemelkedése kisebb legyen, mint a szerszám átmérőjének 1/2-e, valamint olyan folyamatintézkedéseket, mint a lassítás, mindkét vég megmunkálásakor [4].
A vágás során a vágási útvonalat is ésszerűen kell elrendezni. A belső kontúr megmunkálásakor a lehető legnagyobb mértékben ki kell használni a környező kontúrt, hogy a vágott alkatrész erőrésze mindig vastagabb és erősebb legyen, és hogy a munkadarab ne törjön [5]. Síkok vagy hornyok megmunkálásakor a lehető legnagyobb mértékben átlós vagy spirális előtolást kell választani; kerülni kell a szigeteket az alkatrész munkafelületén, és kerülni kell a munkadarab levágását a munkafelületen.
Ezenkívül a forgácsolási módszer is fontos tényező, amely befolyásolja a grafitvágást. A lefelé irányuló marás során a vágási rezgés kisebb, mint a felfelé irányuló marásnál. A lefelé irányuló marás során a szerszám forgácsolási vastagsága a maximumról nullára csökken, és a szerszám megmunkálása után nem jelentkezik visszapattanás. Ezért a grafitfeldolgozáshoz általában a lefelé irányuló marást választják.
Komplex szerkezetű grafit munkadarabok feldolgozásakor a fenti szempontok alapján optimalizált feldolgozási technológia mellett néhány speciális intézkedést is meg kell tenni az adott körülményeknek megfelelően a legjobb vágási eredmények elérése érdekében.
Közzététel ideje: 2021. február 20.