グラファイトは一般的な非金属材料であり、黒色で、高温および低温耐性、優れた電気および熱伝導率、優れた潤滑性、および安定した化学的特性を備えています。良好な導電性、EDMの電極として使用できます。従来の銅電極と比較して、グラファイトには、高温耐性、低放電消費、小さな熱変形などの多くの利点があります。精密で複雑な部品や大型電極の処理において、より優れた適応性を示します。それは電気火花として徐々に銅電極に取って代わりました。電極加工の主流[1]。また、グラファイトの耐摩耗性材料は、潤滑油を使用せずに、高速、高温、高圧の条件下で使用できます。多くの機器は、グラファイト材料のピストンカップ、シール、およびベアリングを広く使用しています
現在、黒鉛材料は、機械、冶金、化学工業、国防などの分野で広く使用されています。グラファイト部品には多くの種類があり、複雑な部品構造、高い寸法精度、表面品質の要件があります。グラファイト加工に関する国内の研究は十分に深くありません。国内の黒鉛加工工作機械も比較的少ない。外国の黒鉛加工は、主に高速加工用の黒鉛加工センターを使用しており、現在、黒鉛加工の主な開発方向となっています。
この記事では、主にグラファイト加工技術と加工工作機械を以下の観点から分析します。
①グラファイト加工性能の分析;
②一般的に使用されている黒鉛加工技術対策。
③グラファイトの加工で一般的に使用される工具と切削パラメータ。
グラファイト切削性能分析
グラファイトは、不均一な構造を持つ脆い材料です。グラファイトの切断は、グラファイト材料の脆性破壊によって不連続なチップ粒子または粉末を生成することによって実現されます。黒鉛材料の切断メカニズムについては、国内外の研究者が多くの研究を行ってきました。外国の学者は、グラファイトチップの形成プロセスは、ツールの刃先がワークピースに接触し、ツールの先端が押しつぶされて小さなチップと小さなピットが形成され、亀裂が発生して拡大するときであると信じています工具先端の前後に破砕ピットを形成し、工具の前進によりワークの一部が破損し、切りくずが発生します。国内の学者は、グラファイト粒子は非常に細かく、工具の刃先は大きな先端弧を持っているため、刃先の役割は押し出しに似ていると考えています。ツールの接触領域にあるグラファイト材料–ワークピースはすくい面とツールの先端によって圧迫されます。圧力下では、脆性破壊が発生し、それによってチッピングチップが形成されます[3]。
黒鉛切削の過程で、丸みを帯びた角やワークの角の切削方向の変化、工作機械の加速度の変化、工具の出し入れの方向や角度の変化、切削振動等により、グラファイトワークに一定の衝撃が生じ、グラファイト部品のエッジが発生します。コーナーの脆性と欠け、深刻な工具摩耗およびその他の問題。特に角や細くて細いリブのグラファイト部品を加工する場合、ワークの角や欠けが発生しやすくなり、グラファイト加工でも困難になります。
グラファイト切断プロセス 
黒鉛材料の従来の機械加工方法には、旋削、フライス盤、研削、鋸引きなどがありますが、単純な形状で低精度の黒鉛部品の加工しか実現できません。グラファイトの高速マシニングセンター、切削工具、および関連するサポート技術の急速な開発と適用により、これらの従来の機械加工方法は徐々に高速機械加工技術に取って代わられています。実践によると、グラファイトの硬くて脆い特性のため、加工中の工具の摩耗はより深刻です。したがって、超硬またはダイヤモンドでコーティングされた工具を使用することをお勧めします。
切削工程対策
グラファイトの特殊性により、グラファイト部品の高品質な処理を実現するには、対応するプロセス対策を講じる必要があります。グラファイト材料を荒削りする場合、ツールは比較的大きな切削パラメータを使用して、ワークピースを直接フィードできます。仕上げ時の欠けを防ぐため、耐摩耗性に優れた工具を使用して工具の切削量を減らし、切削工具のピッチが工具径の1/2未満であることを確認し、加工を行います。両端処理時の減速処理などの対策[4]。
また、切断時に切断経路を合理的に配置する必要があります。内側の輪郭を加工する場合は、可能な限り周囲の輪郭を使用して、切断部分の力の部分を常に厚く、強く切断し、ワークピースが破損しないようにする必要があります[5]。平面または溝を処理するときは、可能な限り斜めまたはらせん状の送りを選択してください。部品の作業面に島がないようにし、作業面でワークピースを切断しないようにします。
また、切削方法も黒鉛の切削に影響を与える重要な要素です。ダウンミリング時の切削振動はアップミリング時よりも小さくなります。ダウンミリング時の工具の切削厚さが最大からゼロに減少し、工具がワークに切り込まれた後のバウンド現象は発生しません。したがって、グラファイト加工には一般的にダウンミリングが選択されます。
複雑な構造のグラファイトワークピースを処理する場合、上記の考慮事項に基づいて処理技術を最適化することに加えて、最良の切断結果を達成するために、特定の条件に従っていくつかの特別な対策を講じる必要があります。
投稿時間：2021年2月20日