گرافیت یک ماده غیر فلزی رایج، سیاه و سفید، با مقاومت در برابر دمای بالا و پایین، هدایت الکتریکی و حرارتی خوب، روانکاری خوب و ویژگی های شیمیایی پایدار است. هدایت الکتریکی خوب، می تواند به عنوان یک الکترود در EDM استفاده شود. در مقایسه با الکترودهای مسی سنتی، گرافیت دارای مزایای بسیاری مانند مقاومت در برابر دمای بالا، مصرف کم تخلیه و تغییر شکل حرارتی کوچک است. سازگاری بهتری در پردازش قطعات دقیق و پیچیده و الکترودهای بزرگ نشان می دهد. این به تدریج جایگزین الکترودهای مسی به عنوان جرقه های الکتریکی شده است. جریان اصلی الکترودهای ماشینکاری [1]. علاوه بر این، مواد مقاوم در برابر سایش گرافیت را می توان تحت شرایط با سرعت بالا، دمای بالا و فشار بالا بدون روغن روان کننده استفاده کرد. بسیاری از تجهیزات به طور گسترده ای از فنجان های پیستون، مهر و موم و یاتاقان ها از مواد گرافیتی استفاده می کنند
در حال حاضر، مواد گرافیت به طور گسترده در زمینه های ماشین آلات، متالورژی، صنایع شیمیایی، دفاع ملی و سایر زمینه ها استفاده می شود. انواع مختلفی از قطعات گرافیتی، ساختار قطعات پیچیده، دقت ابعادی بالا و الزامات کیفیت سطح وجود دارد. تحقیقات داخلی در مورد ماشینکاری گرافیت به اندازه کافی عمیق نیست. ماشین آلات پردازش گرافیت داخلی نیز نسبتاً کمی هستند. پردازش گرافیت خارجی عمدتاً از مراکز پردازش گرافیت برای پردازش با سرعت بالا استفاده می کند که اکنون به مسیر اصلی توسعه ماشینکاری گرافیت تبدیل شده است.
این مقاله عمدتاً فناوری ماشینکاری گرافیت و ماشین آلات پردازش را از جنبه های زیر تجزیه و تحلیل می کند.
① تجزیه و تحلیل عملکرد ماشینکاری گرافیت.
② معمولاً اقدامات فناوری پردازش گرافیت استفاده می شود.
③ ابزارهای رایج و پارامترهای برش در پردازش گرافیت.
تجزیه و تحلیل عملکرد برش گرافیت
گرافیت یک ماده شکننده با ساختار ناهمگن است. برش گرافیت با تولید ذرات تراشه یا پودر ناپیوسته از طریق شکستگی شکننده مواد گرافیت به دست می آید. در مورد مکانیسم برش مواد گرافیتی، محققان داخلی و خارجی تحقیقات زیادی انجام داده اند. محققان خارجی معتقدند فرآیند تشکیل تراشه گرافیتی تقریباً زمانی است که لبه برش ابزار با قطعه کار در تماس باشد و نوک ابزار خرد شده و براده‌های کوچک و گودال‌های کوچکی ایجاد می‌شود و ترک ایجاد می‌شود که گسترش می‌یابد. به سمت جلو و پایین نوک ابزار، گودال شکستگی را تشکیل می دهد و بخشی از قطعه کار به دلیل پیشروی ابزار شکسته می شود و براده ها را تشکیل می دهد. محققان داخلی معتقدند که ذرات گرافیت بسیار ریز هستند و لبه برش ابزار دارای قوس نوک بزرگی است، بنابراین نقش لبه برش شبیه اکستروژن است. مواد گرافیت در ناحیه تماس ابزار - قطعه کار توسط صفحه چنگک و نوک ابزار فشرده می شود. تحت فشار، شکستگی شکننده ایجاد می‌شود و در نتیجه براده‌های براده‌دار تشکیل می‌شوند [3].
در فرآیند برش گرافیت به دلیل تغییر جهت برش گوشه ها یا گوشه های گرد قطعه کار، تغییر در شتاب ماشین ابزار، تغییر جهت و زاویه برش داخل و خارج ابزار، ارتعاش برش. و غیره ضربه خاصی به قطعه کار گرافیت وارد می شود و در نتیجه لبه قطعه گرافیتی ایجاد می شود. شکنندگی و بریدگی گوشه، سایش شدید ابزار و مشکلات دیگر. به خصوص هنگام پردازش گوشه ها و قطعات گرافیتی با دنده نازک و باریک، احتمال ایجاد گوشه و بریدگی قطعه کار بیشتر است که در ماشینکاری گرافیت نیز به مشکل تبدیل شده است.
فرآیند برش گرافیت 
روش‌های سنتی ماشینکاری مواد گرافیتی شامل تراشکاری، آسیاب، آسیاب، اره‌زنی و غیره است، اما آنها فقط می‌توانند پردازش قطعات گرافیتی را با اشکال ساده و دقت کم محقق کنند. با توسعه و بکارگیری سریع مراکز ماشینکاری پرسرعت گرافیت، ابزارهای برش و فناوری‌های پشتیبانی مربوطه، این روش‌های سنتی ماشینکاری به تدریج با فناوری‌های ماشینکاری با سرعت بالا جایگزین شدند. عمل نشان داده است که: با توجه به خصوصیات سخت و شکننده گرافیت، سایش ابزار در هنگام فرآوری جدی‌تر است، بنابراین توصیه می‌شود از ابزارهای روکش کاربید یا الماس استفاده شود.
اقدامات فرآیند برش
با توجه به ویژگی گرافیت، برای دستیابی به پردازش با کیفیت بالا از قطعات گرافیت، اقدامات فرآیندی مربوطه باید برای اطمینان انجام شود. هنگام خشن کردن مواد گرافیت، ابزار می تواند مستقیماً روی قطعه کار با استفاده از پارامترهای برش نسبتاً بزرگ تغذیه کند. به منظور جلوگیری از بریدگی در حین تکمیل، اغلب از ابزارهایی با مقاومت سایش خوب برای کاهش مقدار برش ابزار استفاده می شود و اطمینان حاصل کنید که گام ابزار برش کمتر از 1/2 قطر ابزار است و فرآیند را انجام دهید. اقداماتی مانند پردازش کاهش سرعت هنگام پردازش هر دو انتها [4].
همچنین لازم است که مسیر برش در حین برش به طور معقولی ترتیب داده شود. هنگام پردازش کانتور داخلی، باید از کانتور اطراف تا حد امکان استفاده شود تا قسمت نیروی قسمت برش خورده همیشه ضخیم تر و قوی تر باشد و از شکستن قطعه کار جلوگیری شود [5]. هنگام پردازش صفحات یا شیارها، تا حد امکان تغذیه مورب یا مارپیچ را انتخاب کنید. از وجود جزایر روی سطح کار قطعه اجتناب کنید و از بریدن قطعه کار روی سطح کار خودداری کنید.
علاوه بر این، روش برش نیز عامل مهمی است که بر برش گرافیت تأثیر می گذارد. ارتعاش برش در حین فرز کاری کمتر از فرز بالاست. ضخامت برش ابزار در حین آسیاب از حداکثر به صفر کاهش می یابد و پس از برش ابزار در قطعه کار هیچ پدیده جهشی وجود نخواهد داشت. بنابراین، آسیاب پایین به طور کلی برای پردازش گرافیت انتخاب می شود.
هنگام پردازش قطعات گرافیتی با ساختارهای پیچیده، علاوه بر بهینه سازی فناوری پردازش بر اساس ملاحظات فوق، باید اقدامات ویژه ای با توجه به شرایط خاص برای دستیابی به بهترین نتایج برش انجام شود.
زمان ارسال: فوریه 20-2021