石墨切削機理研究.pdf

1、石墨作為電極材料，具有電極消耗小、加工速度快、耐高溫、加工精度高等優(yōu)點，逐漸代替銅電極成為電火花加工電極材料的主流。石墨屬于非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的脆性材料，切削沖擊易造成石墨材料邊角崩碎現(xiàn)象，目前石墨電極加工行業(yè)多采用高速加工，高速加工過程中刀具磨損和電極邊角崩碎現(xiàn)象十分嚴重。開展石墨電極切削機理研究，對于推動石墨電極的應(yīng)用，提高加工水平具有理論指導(dǎo)意義。 石墨實際加工中刀具轉(zhuǎn)速高、切削過程難以觀察，本研究采用低速二維正交切削方法，研究了

2、不同切削條件下的石墨切屑形成過程、切削力、切屑形貌及各切削參數(shù)的影響，并針對石墨材料實際加工中粉塵濃度大提出了粉塵的防治措施。 對于石墨切屑形成過程的顯微觀察研究結(jié)果表明：(1)切削深度對切屑形成過程有很大影響，在小切削深度(O～O.06mm)時，切屑為偽帶狀或絮狀；在中等切削深度(0.06～0.12mm)時，開始出現(xiàn)小崩塊，但仍以擠壓切削產(chǎn)生的切屑為主；在大切削深度(0.12～0.24mm)時，切屑多為碎斷體或崩塊，也還會有不

3、連續(xù)的粉屑產(chǎn)生，但不是主要特征。(2)切削速度對切屑形狀的尺寸大小有影響。小切削深度時，切削速度的影響并不明顯；中等和大切削深度時，隨著切削速度的增加，斷裂切屑的尺寸變大。(3)負前角刀具會對切屑產(chǎn)生持續(xù)擠壓，已脫離的切屑會被繼續(xù)擠壓崩裂，產(chǎn)生小的斷碎塊。正前角刀具有利于切屑的分離。 對于正交切削實驗切削力研究結(jié)果表明：(1)隨切削深度的增加切削力的均值變化不大，切削力的最大值和幅值逐漸增大。(2)切削速度對切削力的影響無明顯規(guī)

4、律。(3)切削力隨著切削寬度的增加而大致呈線性增加。 低速二維正交切削實驗中石墨切屑的形狀有不規(guī)則的塊狀、條狀、球形等；切屑表面非常粗糙，由斷裂凹坑、微小凹坑和殘留的碎斷鱗片組成。這些特征與石墨高速銑削時的切屑形貌相似。石墨加工中粉塵防治技術(shù)主要包括：(1)盡量采用石墨專用加工中心，對現(xiàn)有普通機床和加工中心可在加工區(qū)增配集塵裝置以實現(xiàn)改造。(2)石墨加工車間根據(jù)產(chǎn)生的粉塵濃度不同分區(qū)加工；安裝吸塵管道；機床、車間應(yīng)定期清潔。(3