Grafiet is een veelgebruikt niet-metalen materiaal, zwart, met hoge en lage temperatuurbestendigheid, goede elektrische en thermische geleidbaarheid, goede smering en stabiele chemische eigenschappen; goede elektrische geleidbaarheid, kan worden gebruikt als elektrode bij EDM. Vergeleken met traditionele koperen elektroden heeft grafiet vele voordelen, zoals hoge temperatuurbestendigheid, laag ontladingsverbruik en geringe thermische vervorming. Het vertoont een betere aanpasbaarheid bij de verwerking van precisie- en complexe onderdelen en grote elektroden. Het heeft geleidelijk koperen elektroden vervangen als elektrische vonken. De mainstream van bewerkingselektroden [1]. Bovendien kunnen slijtvaste materialen van grafiet worden gebruikt onder hoge snelheid, hoge temperatuur en hoge druk zonder smeerolie. Veel apparatuur maakt op grote schaal gebruik van zuigercups, afdichtingen en lagers van grafietmateriaal.
Grafietmaterialen worden momenteel veel gebruikt in de machinebouw, metaalbewerking, chemische industrie, defensie en andere sectoren. Er zijn veel soorten grafietonderdelen, met complexe onderdelenstructuren, hoge maatnauwkeurigheden en hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit. Binnenlands onderzoek naar grafietbewerking is niet diepgaand genoeg. Binnenlandse grafietbewerkingsmachines zijn er ook relatief weinig. Buitenlandse grafietbewerking maakt voornamelijk gebruik van grafietbewerkingscentra voor hogesnelheidsbewerking, wat nu de belangrijkste ontwikkelingsrichting van grafietbewerking is geworden.
In dit artikel worden de technologie voor grafietbewerking en bewerkingsmachines voornamelijk vanuit de volgende aspecten geanalyseerd.
①Analyse van de prestaties van grafietbewerking;
② Veelgebruikte maatregelen voor grafietverwerkingstechnologie;
③ Veelgebruikte gereedschappen en snijparameters bij de verwerking van grafiet;
Analyse van de snijprestaties van grafiet
Grafiet is een bros materiaal met een heterogene structuur. Het snijden van grafiet wordt bereikt door het genereren van discontinue spaandeeltjes of poeder door de brosse breuk van het grafietmateriaal. Wat betreft het snijmechanisme van grafietmaterialen hebben wetenschappers in binnen- en buitenland veel onderzoek gedaan. Buitenlandse wetenschappers zijn van mening dat het proces van spaanvorming van grafiet ruwweg plaatsvindt wanneer de snijkant van het gereedschap in contact komt met het werkstuk en de punt van het gereedschap wordt verbrijzeld, waardoor kleine spaanders en putjes ontstaan. Er ontstaat een scheur die zich uitstrekt tot aan de voor- en onderkant van de punt van het gereedschap, waardoor een breukputje ontstaat en een deel van het werkstuk breekt door de voortbeweging van het gereedschap, waardoor spaanders ontstaan. Binnenlandse wetenschappers zijn van mening dat de grafietdeeltjes extreem fijn zijn en dat de snijkant van het gereedschap een grote puntboog heeft, waardoor de rol van de snijkant vergelijkbaar is met extrusie. Het grafietmateriaal in het contactgebied van het gereedschap - het werkstuk - wordt samengedrukt door het spaanvlak en de punt van het gereedschap. Onder druk ontstaat een brosse breuk, waardoor spaanders ontstaan [3].
Tijdens het grafietsnijden wordt het grafietwerkstuk blootgesteld aan veranderingen in de snijrichting van de afgeronde hoeken of hoeken van het werkstuk, veranderingen in de versnelling van de machine, veranderingen in de richting en hoek van het in- en uitsnijden van het gereedschap, snijtrillingen, enz. Dit kan leiden tot een bepaalde impact op het grafietwerkstuk, wat resulteert in een scherpe rand. Brosheid en afbrokkeling van de hoeken, ernstige gereedschapsslijtage en andere problemen kunnen optreden. Vooral bij het bewerken van hoeken en dunne en smal geribbelde grafietonderdelen is de kans op hoeken en afbrokkeling van het werkstuk groter, wat ook een probleem is geworden bij het bewerken van grafiet.
Grafiet snijproces 
Traditionele bewerkingsmethoden voor grafietmaterialen omvatten draaien, frezen, slijpen, zagen, enz., maar deze zijn alleen geschikt voor de bewerking van grafietonderdelen met eenvoudige vormen en lage precisie. Met de snelle ontwikkeling en toepassing van hogesnelheidsbewerkingscentra, snijgereedschappen en bijbehorende ondersteunende technologieën van grafiet, zijn deze traditionele bewerkingsmethoden geleidelijk vervangen door hogesnelheidsbewerkingstechnologieën. De praktijk heeft uitgewezen dat: vanwege de harde en brosse eigenschappen van grafiet, gereedschapsslijtage tijdens de bewerking ernstiger is; daarom wordt het gebruik van hardmetalen of diamantgecoate gereedschappen aanbevolen.
Maatregelen voor het snijproces
Vanwege de specifieke eigenschappen van grafiet moeten er procesmaatregelen worden genomen om een hoogwaardige verwerking van grafietonderdelen te garanderen. Bij het voorbewerken van grafietmateriaal kan het gereedschap direct op het werkstuk worden aangebracht met relatief grote snijparameters. Om afbrokkeling tijdens de afwerking te voorkomen, worden vaak gereedschappen met een goede slijtvastheid gebruikt om de snijhoeveelheid van het gereedschap te verminderen. Zorg ervoor dat de spoed van het snijgereedschap minder is dan de helft van de diameter van het gereedschap en voer procesmaatregelen uit, zoals vertraging bij het bewerken van beide uiteinden [4].
Het is ook noodzakelijk om het snijpad tijdens het snijden redelijk te ordenen. Bij het bewerken van de binnencontour moet de omringende contour zoveel mogelijk worden gebruikt om het krachtgedeelte van het gesneden deel altijd dikker en sterker te maken en te voorkomen dat het werkstuk breekt [5]. Kies bij het bewerken van vlakken of groeven zoveel mogelijk voor diagonale of spiraalvormige voeding; vermijd eilandjes op het werkoppervlak van het onderdeel en vermijd het afsnijden van het werkstuk op het werkoppervlak.
Daarnaast is de snijmethode ook een belangrijke factor die het grafietsnijden beïnvloedt. De snijtrillingen tijdens meelopend frezen zijn minder dan bij meelopend frezen. De snijdikte van het gereedschap tijdens meelopend frezen wordt teruggebracht van maximaal naar nul, en er is geen sprake van stuiteren nadat het gereedschap in het werkstuk snijdt. Daarom wordt meelopend frezen over het algemeen gekozen voor grafietbewerking.
Bij de bewerking van grafietwerkstukken met complexe structuren moeten, naast het optimaliseren van de bewerkingstechnologie op basis van bovenstaande overwegingen, enkele speciale maatregelen worden genomen, afhankelijk van de specifieke omstandigheden, om de beste snijresultaten te behalen.
Plaatsingstijd: 20-02-2021