Grafit je běžný nekovový materiál, černý, s vysokou a nízkou teplotní odolností, dobrou elektrickou a tepelnou vodivostí, dobrou mazivostí a stabilními chemickými vlastnostmi; díky dobré elektrické vodivosti lze grafit použít jako elektrodu při EDM. Ve srovnání s tradičními měděnými elektrodami má grafit mnoho výhod, jako je vysoká teplotní odolnost, nízká spotřeba energie při výboji a malá tepelná deformace. Vykazuje lepší přizpůsobivost při zpracování přesných a složitých dílů a velkých elektrod. Postupně nahradil měděné elektrody jako elektrické jiskry. Hlavní proud obráběcích elektrod [1]. Kromě toho lze grafitové materiály odolné proti opotřebení použít za podmínek vysokých rychlostí, vysokých teplot a vysokých tlaků bez mazacího oleje. Mnoho zařízení široce používá grafitové pístní misky, těsnění a ložiska.
V současné době se grafitové materiály široce používají v oblasti strojírenství, metalurgie, chemického průmyslu, národní obrany a dalších oborů. Existuje mnoho typů grafitových dílů, jejichž struktura je složitá, s vysokou rozměrovou přesností a požadavky na kvalitu povrchu. Domácí výzkum v oblasti obrábění grafitu není dostatečně hluboký. Domácích obráběcích strojů na zpracování grafitu je také relativně málo. Zahraniční zpracování grafitu využívá hlavně grafitová zpracovatelská centra pro vysokorychlostní zpracování, což se nyní stalo hlavním směrem rozvoje obrábění grafitu.
Tento článek analyzuje technologii obrábění grafitu a obráběcí stroje z následujících hledisek.
①Analýza výkonu obrábění grafitu;
② Běžně používaná opatření v technologii zpracování grafitu;
③ Běžně používané nástroje a řezné parametry při zpracování grafitu;
Analýza výkonu řezání grafitu
Grafit je křehký materiál s heterogenní strukturou. Řezání grafitu se dosahuje vytvářením nespojitých třísek nebo prášku v důsledku křehkého lomu grafitového materiálu. Pokud jde o mechanismus řezání grafitových materiálů, vědci v tuzemsku i v zahraničí provedli mnoho výzkumů. Zahraniční vědci se domnívají, že proces tvorby grafitových třísek probíhá zhruba tak, že se břit nástroje dotýká obrobku a špička nástroje se rozdrtí, čímž vznikají malé třísky a malé důlky. Vzniká trhlina, která se rozprostírá až k přední a spodní části špičky nástroje a vytváří důlek. Část obrobku se v důsledku pohybu nástroje odlomí a vytvoří třísky. Domácí vědci se domnívají, že grafitové částice jsou extrémně jemné a břit nástroje má velký oblouk špičky, takže role břitu je podobná vytlačování. Grafitový materiál v kontaktní oblasti nástroje – obrobku je stlačen čelní plochou a špičkou nástroje. Pod tlakem dochází ke křehkému lomu, čímž vznikají odštípávající třísky [3].
Během procesu řezání grafitu dochází v důsledku změn směru řezu zaoblených rohů nebo rohů obrobku, změn zrychlení obráběcího stroje, změn směru a úhlu řezu do a z nástroje, vibrací při řezání atd. k určitému nárazu na grafitový obrobek, což má za následek křehkost a odštípnutí hran grafitového dílu, silné opotřebení nástroje a další problémy. Zejména při obrábění rohů a tenkých a úzkých žebrovaných grafitových dílů je pravděpodobnější, že dojde k odštípnutí rohů a odštípnutí obrobku, což se také stává obtíží při obrábění grafitu.
Proces řezání grafitu 
Tradiční metody obrábění grafitových materiálů zahrnují soustružení, frézování, broušení, řezání pilou atd., ale ty umožňují zpracování pouze grafitových dílů s jednoduchými tvary a nízkou přesností. S rychlým vývojem a používáním vysokorychlostních obráběcích center pro grafit, řezných nástrojů a souvisejících podpůrných technologií byly tyto tradiční metody obrábění postupně nahrazeny vysokorychlostními obráběcími technologiemi. Praxe ukázala, že vzhledem k tvrdým a křehkým vlastnostem grafitu je opotřebení nástroje během obrábění větší, proto se doporučuje používat nástroje s karbidovým nebo diamantovým povlakem.
Měření procesu řezání
Vzhledem ke specifice grafitu je nutné pro dosažení vysoce kvalitního zpracování grafitových dílů přijmout odpovídající procesní opatření. Při hrubování grafitového materiálu se nástroj může přímo posouvat na obrobek s použitím relativně velkých řezných parametrů; aby se zabránilo vylamování během dokončování, často se používají nástroje s dobrou odolností proti opotřebení, aby se snížilo množství řezu nástrojem. Při obrábění obou konců je třeba zajistit, aby stoupání řezného nástroje bylo menší než 1/2 průměru nástroje, a provést procesní opatření, jako je zpomalení obrábění [4].
Je také nutné rozumně uspořádat dráhu řezu během řezání. Při zpracování vnitřního obrysu by měl být co nejvíce využit okolní obrys, aby řezná část řezaného dílu byla vždy silnější a pevnější a aby se zabránilo zlomení obrobku [5]. Při zpracování rovin nebo drážek volte co nejvíce diagonální nebo spirálový posuv; vyhýbejte se ostrůvkům na pracovní ploše dílu a vyhýbejte se odřezávání obrobku na pracovní ploše.
Kromě toho je metoda řezání také důležitým faktorem, který ovlivňuje řezání grafitu. Vibrace při řezání při soustružení jsou menší než při soustružení. Tloušťka řezu nástroje při soustružení se snižuje z maxima na nulu a po zařezání nástroje do obrobku nedochází k žádnému odrážení. Proto se pro zpracování grafitu obecně volí soustružení.
Při zpracování grafitových obrobků se složitými strukturami je kromě optimalizace technologie zpracování na základě výše uvedených úvah nutné přijmout i některá speciální opatření podle specifických podmínek, aby se dosáhlo nejlepších výsledků řezání.
Čas zveřejnění: 20. února 2021