Grafitas yra įprasta nemetalinė medžiaga, juoda, atspari aukštai ir žemai temperatūrai, geram elektros ir šilumos laidumui, geram tepumui ir stabilioms cheminėms savybėms; geras elektros laidumas, gali būti naudojamas kaip elektrodas EDM. Palyginti su tradiciniais vario elektrodais, grafitas turi daug privalumų, tokių kaip atsparumas aukštai temperatūrai, mažas iškrovos suvartojimas ir maža terminė deformacija. Jis pasižymi geresniu pritaikomumu apdirbant tikslias ir sudėtingas detales bei didelius elektrodus. Jis palaipsniui pakeitė vario elektrodus kaip elektros kibirkštis. Pagrindinė apdirbimo elektrodų sritis [1]. Be to, grafito dilimui atsparios medžiagos gali būti naudojamos esant dideliam greičiui, aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui be tepimo alyvos. Daugelyje įrenginių plačiai naudojama grafito medžiaga stūmoklių puodeliams, sandarikliams ir guoliams.
Šiuo metu grafito medžiagos plačiai naudojamos mašinų, metalurgijos, chemijos pramonės, nacionalinės gynybos ir kitose srityse. Yra daug grafito dalių tipų, sudėtingos dalių struktūros, aukšti matmenų tikslumo ir paviršiaus kokybės reikalavimai. Vietiniai grafito apdirbimo tyrimai nėra pakankamai išsamūs. Vietinių grafito apdirbimo staklių taip pat yra gana mažai. Užsienio grafito apdirbimui daugiausia naudojami grafito apdirbimo centrai, skirti greitam apdirbimui, kuris dabar tapo pagrindine grafito apdirbimo plėtros kryptimi.
Šiame straipsnyje daugiausia analizuojamos grafito apdirbimo technologijos ir apdirbimo staklės iš šių aspektų.
①Grafito apdirbimo našumo analizė;
② Dažniausiai naudojamos grafito apdorojimo technologijos priemonės;
③ Dažniausiai naudojami grafito apdirbimo įrankiai ir pjovimo parametrai;
Grafito pjovimo našumo analizė
Grafitas yra trapi medžiaga, turinti nevienalytę struktūrą. Grafitas pjaustomas generuojant netolygias drožlių daleles arba miltelius per grafito medžiagos trapų lūžimą. Kalbant apie grafito medžiagų pjovimo mechanizmą, šalies ir užsienio mokslininkai atliko daug tyrimų. Užsienio mokslininkai mano, kad grafito drožlių susidarymo procesas vyksta maždaug tada, kai įrankio pjovimo briauna liečiasi su ruošiniu, o įrankio galas sutraiškomas, susidarant mažoms drožlėms ir įdubimams, ir susidaro įtrūkimas, kuris tęsiasi iki įrankio galo priekio ir apačios, suformuodamas lūžio duobutę, o dėl įrankio judėjimo dalis ruošinio sulūžta, susidarant drožlėms. Vietos mokslininkai mano, kad grafito dalelės yra itin smulkios, o įrankio pjovimo briauna turi didelį galiuko lanką, todėl pjovimo briaunos vaidmuo yra panašus į ekstruzijos. Grafito medžiaga įrankio – ruošinio – sąlyčio vietoje yra suspaudžiama grėblio paviršiaus ir įrankio galo. Veikiant slėgiui, susidaro trapūs lūžiai, todėl susidaro drožlių drožlės [3].
Pjaunant grafitą, dėl pasikeitusios apvalių kampų arba ruošinio kampų pjovimo krypties, pasikeitusio staklės pagreičio, įrankio pjovimo krypties ir kampo pokyčių, pjovimo vibracijos ir kt., grafito ruošinys patiria tam tikrą poveikį, dėl kurio grafito detalės kraštas tampa trapus ir skilinėja, atsiranda didelis įrankio nusidėvėjimas ir kitos problemos. Ypač apdirbant kampus ir plonas bei siauras grafito detales, yra didesnė tikimybė, kad ruošinys suskilinės kampuose ir skilinės, o tai taip pat tapo grafito apdirbimo sunkumais.
Grafito pjovimo procesas
Tradiciniai grafito medžiagų apdirbimo būdai apima tekinimą, frezavimą, šlifavimą, pjovimą ir kt., tačiau jais galima apdoroti tik paprastas ir mažai tiksliai grafito detales. Sparčiai tobulėjant ir taikant grafito greitaeigius apdirbimo centrus, pjovimo įrankius ir susijusias pagalbines technologijas, šiuos tradicinius apdirbimo metodus palaipsniui pakeitė greitaeigės apdirbimo technologijos. Praktika parodė, kad dėl grafito kietumo ir trapumo įrankių susidėvėjimas apdorojimo metu yra didesnis, todėl rekomenduojama naudoti karbido arba deimantais dengtus įrankius.
Pjovimo proceso priemonės
Dėl grafito ypatumų, norint pasiekti aukštos kokybės grafito detalių apdirbimą, reikia imtis atitinkamų proceso priemonių. Grubiai apdirbant grafitinę medžiagą, įrankis gali tiesiogiai tiekti ruošinį, naudojant santykinai didelius pjovimo parametrus; siekiant išvengti skilimų apdailos metu, dažnai naudojami įrankiai, pasižymintys geru atsparumu dilimui, siekiant sumažinti įrankio pjovimo kiekį, ir užtikrinti, kad pjovimo įrankio žingsnis būtų mažesnis nei 1/2 įrankio skersmens, o apdirbant abu galus, būtų atliekamos proceso priemonės, pvz., lėtinimas [4].
Taip pat pjovimo metu būtina pagrįstai išdėstyti pjovimo kelią. Apdirbant vidinį kontūrą, kiek įmanoma reikėtų išnaudoti aplinkinį kontūrą, kad pjaunamos detalės jėgos dalis visada būtų storesnė ir tvirtesnė, o ruošinys nesulūžtų [5]. Apdirbant plokštumas ar griovelius, kiek įmanoma rinkitės įstrižą arba spiralinį padavimą; venkite salelių detalės darbiniame paviršiuje ir venkite ruošinio nupjovimo darbiniame paviršiuje.
Be to, pjovimo metodas taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos grafito pjovimui. Frezuojant žemyn, pjovimo vibracija yra mažesnė nei frezuojant aukštyn. Frezuojant žemyn, įrankio pjovimo storis sumažinamas nuo maksimalaus iki nulio, todėl įpjovus ruošinį, nėra atšokimo reiškinio. Todėl grafito apdirbimui paprastai pasirenkamas žemyn frezavimas.
Apdorojant sudėtingų struktūrų grafito ruošinius, be apdorojimo technologijos optimizavimo remiantis minėtais aspektais, norint pasiekti geriausių pjovimo rezultatų, reikia imtis specialių priemonių, atsižvelgiant į konkrečias sąlygas.
Įrašo laikas: 2021 m. vasario 20 d.