La grafite è un comune materiale non metallico, nero, con resistenza alle alte e basse temperature, buona conduttività elettrica e termica, buon potere lubrificante e caratteristiche chimiche stabili; buona conduttività elettrica, può essere utilizzato come elettrodo nell'elettroerosione. Rispetto ai tradizionali elettrodi di rame, la grafite presenta molti vantaggi come resistenza alle alte temperature, basso consumo di scarica e piccola deformazione termica. Mostra una migliore adattabilità nella lavorazione di parti complesse e di precisione e di elettrodi di grandi dimensioni. Ha gradualmente sostituito gli elettrodi di rame come scintille elettriche. La corrente principale della lavorazione degli elettrodi [1]. Inoltre, i materiali resistenti all'usura in grafite possono essere utilizzati in condizioni di alta velocità, alta temperatura e alta pressione senza olio lubrificante. Molte apparecchiature utilizzano ampiamente coppe dei pistoni, guarnizioni e cuscinetti in materiale di grafite
Allo stato attuale, i materiali di grafite sono ampiamente utilizzati nei settori dei macchinari, della metallurgia, dell'industria chimica, della difesa nazionale e in altri campi. Esistono molti tipi di parti in grafite, strutture complicate delle parti, elevata precisione dimensionale e requisiti di qualità della superficie. La ricerca interna sulla lavorazione della grafite non è sufficientemente approfondita. Anche le macchine utensili domestiche per la lavorazione della grafite sono relativamente poche. La lavorazione della grafite estera utilizza principalmente centri di lavorazione della grafite per la lavorazione ad alta velocità, che ora è diventata la principale direzione di sviluppo della lavorazione della grafite.
Questo articolo analizza principalmente la tecnologia di lavorazione della grafite e la lavorazione delle macchine utensili dai seguenti aspetti.
①Analisi delle prestazioni di lavorazione della grafite;
② Misure tecnologiche di lavorazione della grafite comunemente utilizzate;
③ Strumenti e parametri di taglio comunemente utilizzati nella lavorazione della grafite;
Analisi delle prestazioni di taglio della grafite
La grafite è un materiale fragile con una struttura eterogenea. Il taglio della grafite si ottiene generando particelle discontinue di truciolo o polvere attraverso la fragile frattura del materiale di grafite. Per quanto riguarda il meccanismo di taglio dei materiali di grafite, gli studiosi in patria e all'estero hanno svolto molte ricerche. Studiosi stranieri ritengono che il processo di formazione dei trucioli di grafite avvenga all'incirca quando il tagliente dell'utensile è in contatto con il pezzo in lavorazione e la punta dell'utensile viene schiacciata, formando piccoli trucioli e piccoli buchi e viene prodotta una crepa, che si estenderà alla parte anteriore e inferiore della punta dell'utensile, formando un solco di frattura, e una parte del pezzo si romperà a causa dell'avanzamento dell'utensile, formando trucioli. Gli studiosi nazionali ritengono che le particelle di grafite siano estremamente fini e che il tagliente dell'utensile abbia un ampio arco di punta, quindi il ruolo del tagliente è simile all'estrusione. Il materiale di grafite nell'area di contatto dell'utensile: il pezzo viene schiacciato dalla faccia della rastrelliera e dalla punta dell'utensile. Sotto pressione si producono fratture fragili con conseguente formazione di trucioli [3].
Nel processo di taglio della grafite, a causa di cambiamenti nella direzione di taglio degli angoli arrotondati o degli angoli del pezzo, cambiamenti nell'accelerazione della macchina utensile, cambiamenti nella direzione e nell'angolo di taglio dentro e fuori dall'utensile, vibrazioni di taglio , ecc., si provoca un certo impatto sul pezzo in grafite, con conseguente bordo della parte in grafite. Fragilità e scheggiatura degli angoli, grave usura degli utensili e altri problemi. Soprattutto durante la lavorazione di angoli e parti in grafite sottili e con nervature strette, è più probabile che si verifichino angoli e scheggiature del pezzo, che sono diventate anche una difficoltà nella lavorazione della grafite.
Processo di taglio della grafite
I metodi tradizionali di lavorazione dei materiali in grafite comprendono tornitura, fresatura, molatura, segatura, ecc., ma possono realizzare solo la lavorazione di parti in grafite con forme semplici e bassa precisione. Con il rapido sviluppo e l'applicazione di centri di lavoro ad alta velocità in grafite, utensili da taglio e relative tecnologie di supporto, questi metodi di lavorazione tradizionali sono stati gradualmente sostituiti da tecnologie di lavorazione ad alta velocità. La pratica ha dimostrato che: a causa delle caratteristiche dure e fragili della grafite, l'usura dell'utensile è più grave durante la lavorazione, pertanto si consiglia di utilizzare utensili con rivestimento in metallo duro o diamante.
Misure del processo di taglio
A causa della particolarità della grafite, per garantire una lavorazione di alta qualità delle parti in grafite è necessario adottare misure di processo corrispondenti. Durante la sgrossatura di materiale in grafite, l'utensile può avanzare direttamente sul pezzo, utilizzando parametri di taglio relativamente grandi; per evitare scheggiature durante la finitura, vengono spesso utilizzati utensili con buona resistenza all'usura per ridurre la quantità di taglio dell'utensile e garantire che il passo dell'utensile da taglio sia inferiore a 1/2 del diametro dell'utensile ed eseguire il processo misure come la decelerazione della lavorazione durante la lavorazione di entrambe le estremità [4].
È inoltre necessario predisporre ragionevolmente il percorso di taglio durante il taglio. Durante la lavorazione del contorno interno, il contorno circostante deve essere utilizzato il più possibile per tagliare la parte forzata della parte tagliata in modo che sia sempre più spessa e resistente e per evitare la rottura del pezzo [5]. Quando si lavorano piani o scanalature, scegliere il più possibile l'avanzamento diagonale o a spirale; evitare isole sulla superficie di lavoro della parte ed evitare di tagliare il pezzo sulla superficie di lavoro.
Inoltre, anche il metodo di taglio è un fattore importante che influisce sul taglio della grafite. La vibrazione di taglio durante la fresatura concorde è inferiore a quella della fresatura discorde. Lo spessore di taglio dell'utensile durante la fresatura concorde viene ridotto dal massimo a zero e non si verificherà alcun fenomeno di rimbalzo dopo che l'utensile ha tagliato il pezzo. Pertanto, per la lavorazione della grafite viene generalmente scelta la fresatura concorde.
Quando si lavorano pezzi di grafite con strutture complesse, oltre ad ottimizzare la tecnologia di lavorazione sulla base delle considerazioni di cui sopra, è necessario adottare alcune misure speciali in base alle condizioni specifiche per ottenere i migliori risultati di taglio.
Orario di pubblicazione: 20 febbraio 2021