Výzkum procesu obrábění grafitu 1

Grafit je běžný nekovový materiál, černý, s vysokou a nízkou teplotní odolností, dobrou elektrickou a tepelnou vodivostí, dobrou mazací schopností a stabilními chemickými vlastnostmi; dobrá elektrická vodivost, lze použít jako elektrodu v EDM. Ve srovnání s tradičními měděnými elektrodami má grafit mnoho výhod, jako je vysoká teplotní odolnost, nízká spotřeba vybíjení a malá tepelná deformace. Vykazuje lepší přizpůsobivost při zpracování přesných a složitých dílů a velkorozměrových elektrod. Postupně nahradila měděné elektrody jako elektrické jiskry. Hlavní proud obráběcích elektrod [1]. Kromě toho lze grafitové materiály odolné proti opotřebení používat za podmínek vysoké rychlosti, vysoké teploty a vysokého tlaku bez mazacího oleje. Mnoho zařízení široce používá pístové misky, těsnění a ložiska z grafitového materiálu864db28a3f184d456886b8c9591f90e

V současné době jsou grafitové materiály široce používány v oblasti strojírenství, hutnictví, chemického průmyslu, národní obrany a dalších oborech. Existuje mnoho typů grafitových dílů, komplikovaná struktura dílů, vysoká rozměrová přesnost a požadavky na kvalitu povrchu. Tuzemský výzkum obrábění grafitu není dostatečně hluboký. Domácích obráběcích strojů na zpracování grafitu je také relativně málo. Zahraniční zpracování grafitu využívá především centra na zpracování grafitu pro vysokorychlostní zpracování, které se nyní stalo hlavním vývojovým směrem obrábění grafitu.
Tento článek analyzuje především technologii obrábění grafitu a obráběcí stroje z následujících hledisek.
①Analýza výkonu obrábění grafitu;
② Běžně používaná opatření technologie zpracování grafitu;
③ Běžně používané nástroje a řezné parametry při zpracování grafitu;
Analýza řezného výkonu grafitu
Grafit je křehký materiál s heterogenní strukturou. Řezání grafitu se dosahuje vytvářením nespojitých třísek nebo prášku prostřednictvím křehkého lomu grafitového materiálu. Pokud jde o řezací mechanismus grafitových materiálů, vědci doma i v zahraničí provedli mnoho výzkumů. Zahraniční vědci se domnívají, že proces tvorby grafitových třísek nastává zhruba tehdy, když je řezná hrana nástroje v kontaktu s obrobkem a špička nástroje je rozdrcena, tvoří se malé třísky a malé důlky, a vzniká trhlina, která se rozšíří k přední a spodní části hrotu nástroje, čímž se vytvoří lomová jáma a část obrobku se rozlomí v důsledku posunu nástroje a vytvoří třísky. Domácí vědci se domnívají, že částice grafitu jsou extrémně jemné a řezná hrana nástroje má velký oblouk špičky, takže role řezné hrany je podobná vytlačování. Grafitový materiál v kontaktní oblasti nástroje – obrobek je stlačován čelní plochou a špičkou nástroje. Pod tlakem dochází ke křehkému lomu a tím k tvorbě třísek [3].
Při procesu řezání grafitu vlivem změn směru řezání zaoblených rohů nebo rohů obrobku, změny zrychlení obráběcího stroje, změny směru a úhlu řezání dovnitř a ven z nástroje, vibrace řezání atd., je způsoben určitý náraz na grafitový obrobek, jehož výsledkem je hrana grafitové části. Křehkost a vylamování rohu, silné opotřebení nástroje a další problémy. Zejména při opracování rohů a tenkých a úzce žebrovaných grafitových dílů je pravděpodobnější, že způsobí rohy a vylamování obrobku, což se také stalo obtíží při obrábění grafitu.
Proces řezání grafitu

K tradičním metodám obrábění grafitových materiálů patří soustružení, frézování, broušení, pilování atd., ale mohou realizovat pouze opracování grafitových dílů s jednoduchými tvary a nízkou přesností. S rychlým rozvojem a aplikací grafitových vysokorychlostních obráběcích center, řezných nástrojů a souvisejících podpůrných technologií byly tyto tradiční způsoby obrábění postupně nahrazovány technologiemi vysokorychlostního obrábění. Praxe ukázala, že: kvůli tvrdým a křehkým vlastnostem grafitu je opotřebení nástroje při zpracování vážnější, proto se doporučuje používat nástroje s tvrdokovem nebo diamantem.
Opatření procesu řezání
Vzhledem ke specifičnosti grafitu, aby bylo dosaženo vysoce kvalitního zpracování grafitových dílů, musí být zajištěna odpovídající procesní opatření. Při hrubování grafitového materiálu se nástroj může přímo nasouvat na obrobek s použitím relativně velkých řezných parametrů; aby se zabránilo vylamování při dokončování, často se ke snížení řezného množství nástroje používají nástroje s dobrou odolností proti opotřebení a zajistěte, aby rozteč řezného nástroje byla menší než 1/2 průměru nástroje, a proveďte proces opatření, jako je zpracování zpomalení při zpracování obou konců [4].
Při řezání je také nutné rozumně uspořádat řeznou dráhu. Při zpracování vnitřního obrysu by se měl co nejvíce využít okolní obrys, aby byla silová část řezané části vždy silnější a pevnější a aby se zabránilo zlomení obrobku [5]. Při zpracování rovin nebo drážek volte co nejvíce diagonální nebo spirálový posuv; vyhněte se ostrůvkům na pracovní ploše součásti a vyvarujte se odříznutí obrobku na pracovní ploše.
Kromě toho je způsob řezání také důležitým faktorem, který ovlivňuje řezání grafitu. Řezné vibrace při souvislém frézování jsou menší než při souvislém frézování. Řezná tloušťka nástroje se během frézování sníží z maxima na nulu a po zaříznutí nástroje do obrobku nedojde k žádnému odskakování. Proto se pro zpracování grafitu obecně volí frézování.
Při zpracování grafitových obrobků se složitou strukturou je třeba kromě optimalizace technologie zpracování na základě výše uvedených úvah přijmout některá speciální opatření podle konkrétních podmínek, aby bylo dosaženo nejlepších výsledků řezání.
115948169_2734367910181812_8320458695851295785_n

Čas odeslání: 20. února 2021