Grafīts ir izplatīts nemetālisks materiāls, melns, ar augstu un zemu temperatūras izturību, labu elektrovadītspēju un siltumvadītspēju, labu eļļošanas spēju un stabilām ķīmiskajām īpašībām; laba elektrovadītspēja, to var izmantot kā elektrodu EDM. Salīdzinot ar tradicionālajiem vara elektrodiem, grafītam ir daudz priekšrocību, piemēram, augsta temperatūras izturība, zems izlādes patēriņš un neliela termiskā deformācija. Tas uzrāda labāku pielāgošanās spēju precīzu un sarežģītu detaļu un liela izmēra elektrodu apstrādē. Tas pakāpeniski ir aizstājis vara elektrodus kā elektriskās dzirksteles. Apstrādes elektrodu galvenā popularitāte [1]. Turklāt grafīta nodilumizturīgus materiālus var izmantot lielā ātrumā, augstā temperatūrā un augsta spiediena apstākļos bez smēreļļas. Daudzās iekārtās plaši tiek izmantots grafīta materiāls virzuļu kausos, blīvēs un gultņos.
Pašlaik grafīta materiāli tiek plaši izmantoti mašīnbūvē, metalurģijā, ķīmiskajā rūpniecībā, valsts aizsardzībā un citās jomās. Ir daudz grafīta detaļu veidu, sarežģīta detaļu struktūra, augsta izmēru precizitāte un virsmas kvalitātes prasības. Vietējie pētījumi par grafīta apstrādi nav pietiekami dziļi. Arī vietējo grafīta apstrādes darbgaldu ir salīdzinoši maz. Ārvalstu grafīta apstrādē galvenokārt tiek izmantoti grafīta apstrādes centri ātrgaitas apstrādei, kas tagad ir kļuvusi par galveno grafīta apstrādes attīstības virzienu.
Šajā rakstā galvenokārt tiek analizēta grafīta apstrādes tehnoloģija un apstrādes darbgaldi no šādiem aspektiem.
①Grafīta apstrādes veiktspējas analīze;
② Bieži izmantotie grafīta apstrādes tehnoloģijas pasākumi;
③ Grafīta apstrādē bieži izmantotie instrumenti un griešanas parametri;
Grafīta griešanas veiktspējas analīze
Grafīts ir trausls materiāls ar heterogēnu struktūru. Grafīta griešana tiek panākta, grafīta materiāla trauslajā lūzumā radot pārtrauktas skaidu daļiņas vai pulveri. Attiecībā uz grafīta materiālu griešanas mehānismu zinātnieki gan mājās, gan ārzemēs ir veikuši daudz pētījumu. Ārvalstu zinātnieki uzskata, ka grafīta skaidu veidošanās process notiek aptuveni tad, kad instrumenta griezējmala saskaras ar sagatavi, un instrumenta gals tiek saspiests, veidojot nelielas skaidas un bedrītes, un rodas plaisa, kas stiepjas līdz instrumenta gala priekšpusei un apakšai, veidojot lūzuma bedri, un daļa sagataves instrumenta kustības dēļ saplīst, veidojot skaidas. Vietējie zinātnieki uzskata, ka grafīta daļiņas ir ārkārtīgi smalkas, un instrumenta griezējmalai ir liels gala loks, tāpēc griezējmalas loma ir līdzīga ekstrūzijai. Grafīta materiāls instrumenta saskares laukumā – sagatavi – tiek saspiests ar grābekļa virsmu un instrumenta galu. Spiediena ietekmē rodas trausls lūzums, tādējādi veidojot šķembas [3].
Grafīta griešanas procesā, mainoties sagataves noapaļoto stūru vai stūru griešanas virzienam, mainoties darbgalda paātrinājumam, mainoties griešanas virzienam un leņķim instrumenta iekšpusē un ārpusē, griešanas vibrācijai utt., grafīta sagatavei tiek nodarīts zināms trieciens, kā rezultātā grafīta detaļas mala kļūst trausla un šķemboša, rodas nopietns instrumentu nodilums un citas problēmas. Īpaši, apstrādājot stūrus un plānas un šauras rievotas grafīta detaļas, pastāv lielāka iespēja, ka sagatave kļūs stūra vai šķemboša, kas arī ir radījis grūtības grafīta apstrādē.
Grafīta griešanas process
Tradicionālās grafīta materiālu apstrādes metodes ietver virpošanu, frēzēšanu, slīpēšanu, zāģēšanu utt., taču tās var realizēt tikai vienkāršu formu un zemas precizitātes grafīta detaļu apstrādi. Strauji attīstoties un pielietojot grafīta ātrgaitas apstrādes centrus, griezējinstrumentus un saistītās atbalsta tehnoloģijas, šīs tradicionālās apstrādes metodes pakāpeniski ir aizstātas ar ātrgaitas apstrādes tehnoloģijām. Prakse ir parādījusi, ka grafīta cieto un trauslo īpašību dēļ apstrādes laikā instrumentu nodilums ir nopietnāks, tāpēc ieteicams izmantot karbīda vai dimanta pārklājumu instrumentus.
Griešanas procesa pasākumi
Grafīta īpatnību dēļ, lai panāktu augstas kvalitātes grafīta detaļu apstrādi, jāveic atbilstoši procesa pasākumi, lai nodrošinātu. Rupjas grafīta materiāla apstrādes laikā instruments var tieši padoties sagatavei, izmantojot relatīvi lielus griešanas parametrus; lai izvairītos no šķembām apdares laikā, bieži tiek izmantoti instrumenti ar labu nodilumizturību, lai samazinātu instrumenta griešanas apjomu, un jānodrošina, lai griezējinstrumenta solis būtu mazāks par 1/2 no instrumenta diametra, un jāveic tādi procesa pasākumi kā apstrādes palēnināšana, apstrādājot abus galus [4].
Griešanas laikā ir arī nepieciešams saprātīgi sakārtot griešanas ceļu. Apstrādājot iekšējo kontūru, pēc iespējas jāizmanto apkārtējā kontūra, lai grieztās detaļas spēka daļa vienmēr būtu biezāka un izturīgāka, kā arī lai novērstu sagataves lūzumu [5]. Apstrādājot plaknes vai rievas, pēc iespējas jāizvēlas diagonāla vai spirālveida padeve; izvairieties no salām uz detaļas darba virsmas un izvairieties no sagataves nogriešanas uz darba virsmas.
Turklāt griešanas metode ir svarīgs faktors, kas ietekmē grafīta griešanu. Griešanas vibrācija slīpēšanas laikā ir mazāka nekā slīpēšanas laikā. Griešanas biezums slīpēšanas laikā tiek samazināts no maksimālā līdz nullei, un pēc instrumenta iegriešanas sagatavē nebūs atsitiena. Tāpēc grafīta apstrādei parasti izvēlas slīpēšanas frēzēšanu.
Apstrādājot grafīta sagataves ar sarežģītām konstrukcijām, papildus apstrādes tehnoloģijas optimizēšanai, pamatojoties uz iepriekš minētajiem apsvērumiem, ir jāveic daži īpaši pasākumi atbilstoši konkrētajiem apstākļiem, lai sasniegtu labākos griešanas rezultātus.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 20. februāris