石墨的傳統(tǒng)加工辦法有車、銑、磨、鋸等,但都只能實(shí)現(xiàn)形狀簡(jiǎn)單、精度不高的電極加工。隨著石墨高速加工中心、刀具以及相關(guān)配套技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用,這些傳統(tǒng)加工辦法已逐步被高速加工技術(shù)所替代。
刀具磨損嚴(yán)重。高速銑削時(shí)發(fā)生的石墨切屑一般為顆粒狀微細(xì)粉塵,這些粉塵即便有強(qiáng)力的吸塵系統(tǒng)也非常簡(jiǎn)單散落、堆積和粘附在前后刀面及已加工外表上,與被加工石墨資料一同對(duì)切削刀具發(fā)生劇烈的摩擦效果,因而石墨切削加工的刀具磨損和破損非常嚴(yán)重。一般,由刀具磨損所發(fā)生的刀具本錢占總加工本錢的1/3以上,同時(shí)導(dǎo)致工件尺度精度和外表品質(zhì)不易得到確保。
切削力小。石墨資料的晶體結(jié)構(gòu)存在空位、位錯(cuò)和雜原子等微晶缺點(diǎn),使石墨資料的實(shí)踐強(qiáng)度大大低于其理論強(qiáng)度,切削加工時(shí),石墨資料在外加局部應(yīng)力效果下簡(jiǎn)單發(fā)生微裂紋,或因?yàn)橘Y料內(nèi)部或外表缺點(diǎn)的存在而發(fā)生微裂紋,裂紋在較小的應(yīng)力下可擴(kuò)展使資料破碎而成為切屑,石墨高速加工時(shí)的切削力比較小。
切削力具有波動(dòng)性。石墨資料具有脆性,室溫下拉伸不存在塑性變形階段,而是在很小的彈性變形后立即發(fā)生脆性斷裂,脆性斷裂損壞特性是石墨切削力具有波動(dòng)性的主要原因。此外,石墨資料的結(jié)構(gòu)組成不均勻并存在顯微缺點(diǎn),這也使得石墨切削變得不穩(wěn)定,導(dǎo)致了切削力的波動(dòng)性。用于石墨高速加工的刀具有必要具有良好的抗沖擊振動(dòng)性能。
石墨資料加工難以獲得光滑的已加工外表。切削加工石墨資料時(shí),刀具對(duì)被加工石墨外表并不是單純的剝離效果,而是對(duì)資料外表的安排結(jié)構(gòu)發(fā)生沖擊、壓碎和剝離等效果,因而石墨切削加工發(fā)生的是大小不同的崩碎顆粒碎屑,而不是切削金屬資料時(shí)呈現(xiàn)塑性活動(dòng)的帶狀切屑,且已加工外表凹凸不平。
石墨電極易發(fā)生邊角崩碎。高性能石墨為脆性資料,加工過程中因?yàn)橥獗韴A角或拐角處銑削方向的改動(dòng)、機(jī)床加速度的忽然改變、刀具切入和切出的方向和視點(diǎn)、極其微小的切削振動(dòng)、刀具磨損和破損等,均可能導(dǎo)致刀具對(duì)石墨電極發(fā)生沖擊載荷,使其發(fā)生邊角脆性崩碎。
切削過程中發(fā)生很多的石墨粉塵。石墨粉塵不只污染環(huán)境,影響操作人員的健康,并且會(huì)對(duì)機(jī)床部件發(fā)生必定的磨損,因而切削石墨電極的機(jī)床有必要安裝高效的吸塵設(shè)備。