Graphit ist ein übliches nichtmetallisches Material, schwarz, mit hoher und niedriger Temperaturbeständigkeit, guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit, guter Schmierfähigkeit und stabilen chemischen Eigenschaften; gute elektrische Leitfähigkeit, kann als Elektrode im EDM verwendet werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Kupferelektroden bietet Graphit viele Vorteile wie hohe Temperaturbeständigkeit, geringen Entladungsverbrauch und geringe thermische Verformung. Es zeigt eine bessere Anpassungsfähigkeit bei der Bearbeitung präziser und komplexer Teile sowie großer Elektroden. Es hat nach und nach Kupferelektroden als elektrische Funken ersetzt. Der Mainstream der Bearbeitung von Elektroden [1]. Darüber hinaus können verschleißfeste Graphitmaterialien unter Hochgeschwindigkeits-, Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen ohne Schmieröl verwendet werden. In vielen Geräten werden häufig Kolbenmanschetten, Dichtungen und Lager aus Graphitmaterial verwendet
Derzeit werden Graphitmaterialien häufig in den Bereichen Maschinenbau, Metallurgie, chemische Industrie, Landesverteidigung und anderen Bereichen eingesetzt. Es gibt viele Arten von Graphitteilen, komplizierte Teilestrukturen, hohe Maßgenauigkeit und Anforderungen an die Oberflächenqualität. Die inländische Forschung zur Graphitbearbeitung ist nicht tiefgreifend genug. Es gibt auch relativ wenige inländische Graphitverarbeitungsmaschinen. Bei der Verarbeitung ausländischer Graphite werden hauptsächlich Graphitbearbeitungszentren für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingesetzt, was mittlerweile zur Hauptentwicklungsrichtung der Graphitbearbeitung geworden ist.
In diesem Artikel werden die Graphitbearbeitungstechnologie und die Verarbeitung von Werkzeugmaschinen hauptsächlich unter folgenden Gesichtspunkten analysiert.
①Analyse der Graphitbearbeitungsleistung;
② Häufig verwendete Maßnahmen zur Graphitverarbeitungstechnologie;
③ Häufig verwendete Werkzeuge und Schnittparameter bei der Verarbeitung von Graphit;
Analyse der Graphitschneidleistung
Graphit ist ein sprödes Material mit heterogener Struktur. Das Schneiden von Graphit erfolgt durch die Erzeugung diskontinuierlicher Spanpartikel oder Pulver durch den Sprödbruch des Graphitmaterials. In Bezug auf den Schneidmechanismus von Graphitmaterialien haben Wissenschaftler im In- und Ausland viel geforscht. Ausländische Wissenschaftler glauben, dass der Prozess der Bildung von Graphitspänen ungefähr dann stattfindet, wenn die Schneidkante des Werkzeugs das Werkstück berührt und die Spitze des Werkzeugs zerdrückt wird, wodurch kleine Späne und kleine Grübchen entstehen und ein Riss entsteht, der sich ausdehnt an der Vorder- und Unterseite der Werkzeugspitze, wodurch eine Bruchgrube entsteht, und ein Teil des Werkstücks wird durch den Vorschub des Werkzeugs gebrochen, wodurch Späne entstehen. Inländische Wissenschaftler glauben, dass die Graphitpartikel extrem fein sind und die Schneidkante des Werkzeugs einen großen Spitzenbogen aufweist, sodass die Rolle der Schneidkante der Extrusion ähnelt. Das Graphitmaterial im Kontaktbereich Werkzeug – Werkstück wird durch die Spanfläche und die Werkzeugspitze gequetscht. Unter Druck kommt es zu Sprödbruch und es bilden sich Späne [3].
Beim Graphitschneiden kommt es aufgrund von Änderungen der Schnittrichtung der abgerundeten Ecken oder Ecken des Werkstücks, Änderungen der Beschleunigung der Werkzeugmaschine, Änderungen der Richtung und des Winkels des Ein- und Ausschneidens des Werkzeugs sowie Schnittvibrationen usw. wird ein gewisser Aufprall auf das Graphitwerkstück verursacht, was zu einer Kante des Graphitteils führt. Brüchigkeit und Abplatzen der Ecken, starker Werkzeugverschleiß und andere Probleme. Insbesondere bei der Bearbeitung von Ecken und dünnen und schmalrippigen Graphitteilen kommt es häufiger zu Ecken und Absplitterungen am Werkstück, was auch bei der Graphitbearbeitung zu einer Schwierigkeit geworden ist.
Graphitschneideverfahren 
Zu den traditionellen Bearbeitungsmethoden von Graphitmaterialien gehören Drehen, Fräsen, Schleifen, Sägen usw., sie können jedoch nur die Bearbeitung von Graphitteilen mit einfachen Formen und geringer Präzision realisieren. Mit der rasanten Entwicklung und Anwendung von Graphit-Hochgeschwindigkeitsbearbeitungszentren, Schneidwerkzeugen und zugehörigen unterstützenden Technologien wurden diese traditionellen Bearbeitungsmethoden nach und nach durch Hochgeschwindigkeitsbearbeitungstechnologien ersetzt. Die Praxis hat gezeigt: Aufgrund der harten und spröden Eigenschaften von Graphit ist der Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung gravierender. Daher wird empfohlen, hartmetall- oder diamantbeschichtete Werkzeuge zu verwenden.
Schneidprozessmaßnahmen
Aufgrund der Besonderheit von Graphit müssen zur Erzielung einer qualitativ hochwertigen Verarbeitung von Graphitteilen entsprechende Prozessmaßnahmen getroffen werden, um dies sicherzustellen. Beim Schruppen von Graphitmaterial kann das Werkzeug mit relativ großen Schnittparametern direkt auf das Werkstück einfahren; Um Absplitterungen während der Endbearbeitung zu vermeiden, werden häufig Werkzeuge mit guter Verschleißfestigkeit verwendet, um die Schnittmenge des Werkzeugs zu reduzieren. Stellen Sie sicher, dass die Steigung des Schneidwerkzeugs weniger als die Hälfte des Durchmessers des Werkzeugs beträgt, und führen Sie den Prozess durch Maßnahmen wie Verzögerungsbearbeitung bei Bearbeitung beider Enden [4].
Es ist auch notwendig, den Schnittweg beim Schneiden sinnvoll zu gestalten. Bei der Bearbeitung der Innenkontur sollte die Umgebungskontur so weit wie möglich genutzt werden, um den Kraftteil des Schnittteils immer dicker und fester zu schneiden und einen Bruch des Werkstücks zu verhindern [5]. Wählen Sie bei der Bearbeitung von Ebenen oder Nuten möglichst den Diagonal- oder Spiralvorschub; Vermeiden Sie Inseln auf der Arbeitsfläche des Teils und vermeiden Sie das Abschneiden des Werkstücks auf der Arbeitsfläche.
Darüber hinaus ist auch die Schneidmethode ein wichtiger Faktor, der das Schneiden von Graphit beeinflusst. Die Schnittvibrationen beim Gleichlauffräsen sind geringer als beim Gegenlauffräsen. Die Schnittstärke des Werkzeugs wird beim Gleichlauffräsen vom Maximum auf Null reduziert, und es kommt zu keinem Prellphänomen, nachdem das Werkzeug in das Werkstück schneidet. Daher wird für die Graphitverarbeitung im Allgemeinen das Gleichlauffräsen gewählt.
Bei der Bearbeitung von Graphitwerkstücken mit komplexen Strukturen müssen neben der Optimierung der Bearbeitungstechnologie auf Basis der oben genannten Überlegungen einige besondere Maßnahmen entsprechend den spezifischen Bedingungen getroffen werden, um beste Schnittergebnisse zu erzielen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Februar 2021