Grafit je bežný nekovový materiál, čierny, s vysokou a nízkou teplotnou odolnosťou, dobrou elektrickou a tepelnou vodivosťou, dobrou mazivosťou a stabilnými chemickými vlastnosťami; vďaka dobrej elektrickej vodivosti sa môže použiť ako elektróda pri EDM. V porovnaní s tradičnými medenými elektródami má grafit mnoho výhod, ako je vysoká teplotná odolnosť, nízka spotreba energie pri výboji a malá tepelná deformácia. Vykazuje lepšiu prispôsobivosť pri spracovaní presných a zložitých dielov a veľkých elektród. Postupne nahradil medené elektródy ako elektrické iskrové materiály. Hlavný prúd obrábacích elektród [1]. Okrem toho sa grafitové materiály odolné voči opotrebovaniu môžu používať pri vysokých rýchlostiach, vysokých teplotách a vysokých tlakoch bez mazacieho oleja. Mnohé zariadenia široko používajú grafitové piestne manžety, tesnenia a ložiská.
V súčasnosti sa grafitové materiály široko používajú v strojárstve, hutníctve, chemickom priemysle, národnej obrane a ďalších oblastiach. Existuje mnoho typov grafitových dielov, ich štruktúra je zložitá, existuje vysoká rozmerová presnosť a požiadavky na kvalitu povrchu. Domáci výskum v oblasti obrábania grafitu nie je dostatočne rozsiahly. Domácich obrábacích strojov na spracovanie grafitu je tiež relatívne málo. Zahraničné spracovanie grafitu využíva najmä centrá na spracovanie grafitu na vysokorýchlostné spracovanie, ktoré sa v súčasnosti stalo hlavným smerom vývoja obrábania grafitu.
Tento článok analyzuje najmä technológiu obrábania grafitu a obrábacie stroje z nasledujúcich hľadísk.
①Analýza výkonu obrábania grafitu;
② Bežne používané opatrenia v technológii spracovania grafitu;
③ Bežne používané nástroje a parametre rezania pri spracovaní grafitu;
Analýza výkonu rezania grafitu
Grafit je krehký materiál s heterogénnou štruktúrou. Rezanie grafitu sa dosahuje vytváraním nespojitých trieskových častíc alebo prášku v dôsledku krehkého lomu grafitového materiálu. Pokiaľ ide o mechanizmus rezania grafitových materiálov, vedci doma aj v zahraničí vykonali množstvo výskumov. Zahraniční vedci sa domnievajú, že proces tvorby grafitových triesok prebieha približne vtedy, keď je rezná hrana nástroja v kontakte s obrobkom a hrot nástroja sa rozdrví, čím vzniknú malé triesky a malé jamky. Vznikne trhlina, ktorá sa rozšíri na prednú a spodnú časť hrotu nástroja a vytvorí jamku. Časť obrobku sa v dôsledku pohybu nástroja odlomí a vytvorí triesky. Domáci vedci sa domnievajú, že grafitové častice sú extrémne jemné a rezná hrana nástroja má veľký oblúk hrotu, takže úloha reznej hrany je podobná extrúzii. Grafitový materiál v kontaktnej oblasti nástroja – obrobku je stlačený čelnou plochou a hrotom nástroja. Pod tlakom dochádza ku krehkému lomu, čím sa tvoria triesky [3].
V procese rezania grafitu, v dôsledku zmien smeru rezania zaoblených rohov alebo rohov obrobku, zmien zrýchlenia obrábacieho stroja, zmien smeru a uhla rezania do a z nástroja, vibrácií pri rezaní atď., dochádza k určitému nárazu na grafitový obrobok, čo má za následok krehkosť a odštiepenie hrany grafitového dielu. Krehkosť a odštiepenie rohov, silné opotrebovanie nástroja a ďalšie problémy. Najmä pri obrábaní rohov a tenkých a úzkych rebrovaných grafitových dielov je pravdepodobnejšie, že dôjde k odštiepeniu rohov a odštiepeniu obrobku, čo sa tiež stalo problémom pri obrábaní grafitu.
Proces rezania grafitu 
Tradičné metódy obrábania grafitových materiálov zahŕňajú sústruženie, frézovanie, brúsenie, pílenie atď., ale dokážu spracovať iba grafitové diely s jednoduchými tvarmi a nízkou presnosťou. S rýchlym vývojom a používaním vysokorýchlostných obrábacích centier, rezných nástrojov a súvisiacich podporných technológií na výrobu grafitu boli tieto tradičné metódy obrábania postupne nahradené technológiami vysokorýchlostného obrábania. Prax ukázala, že kvôli tvrdým a krehkým vlastnostiam grafitu je opotrebovanie nástrojov počas obrábania väčšie, preto sa odporúča používať nástroje s karbidovým alebo diamantovým povlakom.
Opatrenia procesu rezania
Vzhľadom na špecifickosť grafitu je potrebné prijať zodpovedajúce procesné opatrenia na dosiahnutie vysokokvalitného spracovania grafitových dielov. Pri hrubovaní grafitového materiálu sa nástroj môže priamo posúvať na obrobok s použitím relatívne veľkých rezných parametrov; aby sa predišlo odštiepeniu počas dokončovania, často sa používajú nástroje s dobrou odolnosťou proti opotrebovaniu na zníženie rezného množstva nástroja a zabezpečiť, aby rozstup rezného nástroja bol menší ako 1/2 priemeru nástroja, a vykonať procesné opatrenia, ako je spomalenie spracovania pri spracovaní oboch koncov [4].
Počas rezania je tiež potrebné rozumne upraviť dráhu rezu. Pri obrábaní vnútorného obrysu by sa mal čo najviac využiť okolitý obrys, aby bola silová časť rezaného dielu vždy hrubšia a pevnejšia a aby sa zabránilo zlomeniu obrobku [5]. Pri obrábaní rovín alebo drážok zvoľte čo najviac diagonálny alebo špirálový posuv; vyhýbajte sa ostrovčekom na pracovnej ploche dielu a vyhýbajte sa odrezaniu obrobku na pracovnej ploche.
Okrem toho je metóda rezania tiež dôležitým faktorom, ktorý ovplyvňuje rezanie grafitu. Vibrácie pri frézovaní v smere rezu sú menšie ako pri frézovaní v smere rezu. Hrúbka rezu nástroja pri frézovaní v smere rezu sa znižuje z maxima na nulu a po zarezaní nástroja do obrobku nedochádza k žiadnemu odrážaniu. Preto sa na spracovanie grafitu všeobecne volí frézovanie v smere rezu.
Pri spracovaní grafitových obrobkov so zložitými štruktúrami je okrem optimalizácie technológie spracovania na základe vyššie uvedených úvah potrebné prijať aj niektoré špeciálne opatrenia podľa špecifických podmienok, aby sa dosiahli najlepšie výsledky rezania.
Čas uverejnenia: 20. februára 2021