為什么一定要用高速加工中心來(lái)加工石墨？

3石墨高速加工機(jī)理
國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者在石墨普通切削加工以及高速加工中切屑形成時(shí)的裂紋形成
及其擴(kuò)展、切屑形態(tài)和尺寸、以及刀具與工件材料之間的相互作用等方面進(jìn)行了
初步的分析和研究。Das(1973>認(rèn)為采用正前角刀具進(jìn)行石墨車削加工時(shí)，首
先將產(chǎn)生一個(gè)大塊切屑，并在待加工工件表面留下一個(gè)弧形溝槽，然后再以細(xì)小切屑的形式被去除；而采用負(fù)前角刀具加工時(shí)，由于多個(gè)滑移面同步擴(kuò)展，產(chǎn)生
的切屑主要以小顆粒切屑為主[47】。陳昌精(1989)研究碳一石墨材料的車削過(guò)程
及其特性時(shí)指出，切削工具對(duì)石墨坯料不是單純的表面剝離，而是根據(jù)切削工具
和坯料的性質(zhì)、切削工具的切削因素和切削刃口的鋒利程度等不同，分別對(duì)切削
表面的顆粒起“切開剝離”或“壓碎剝離”等作用：碳一石墨材料切削過(guò)程中的
切削力是沒(méi)有規(guī)律的、斷斷續(xù)續(xù)的高頻沖擊力；此外，在高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的碳顆
粒與切削刃之間存在著相當(dāng)大的摩擦力[Ill。胡建文(1991)認(rèn)為石墨材料的切削
過(guò)程主要是被加工材料表面受刀具刃口的擠壓力而被擠裂(擠碎)，該擠壓力實(shí)際
上是刃1：3與被加工材料的摩擦作用【4引。閻秋生(1994)提及燒結(jié)石墨車削時(shí)的切
屑粉粒呈凹凸碎狀，新刃磨刀具切屑形狀不規(guī)則性嚴(yán)重，表面多棱角，尺寸為幾
十到數(shù)百微米，隨著刀具磨損的增大，切屑顆粒平均直徑近似球形，粉屑表面凹
凸度減小14”。Masuda(1996)在石墨材料的高速車削過(guò)程中通過(guò)高速攝影觀察到，
石墨材料內(nèi)部產(chǎn)生的初始裂紋沿著切削方向發(fā)生擴(kuò)展，使石墨材料發(fā)生碎裂，大
多數(shù)切屑沿前刀面滑動(dòng)，因而產(chǎn)生刀具月牙洼磨損【50l。Sato(1996)將燒結(jié)石墨
高速車削過(guò)程中的石墨切屑分為4個(gè)等級(jí)500“m、250 pm、125¨m和63 ttm，
其中粒度小于250 I．tm的石墨切屑顆粒的重量在切屑總重量中占有大部分比例，
而且隨著進(jìn)給量的增加，大顆粒切屑所占的比重將增加[sH。K6nig(1998)研究
石墨高速銑削過(guò)程后認(rèn)為，石墨切屑形成過(guò)程與陶瓷等脆性材料有很大相似之處；
石墨材料在刀尖處有擠壓破碎，形成細(xì)小切屑，切削產(chǎn)生的裂紋會(huì)先向刀尖前下
方延伸擴(kuò)展然后再擴(kuò)展到自由表面，形成大塊斷屑，并在石墨已加工表面形成斷
裂凹坑；切屑與刀具前刀面的接觸狀態(tài)分為切削接觸沖擊區(qū)和切屑沿前刀面的滑
移區(qū)，它們分別導(dǎo)致不同的刀具磨損形態(tài)152】。石墨電極材料車削的切削力及其波