Graphite là vật liệu phi kim loại phổ biến, màu đen, có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, khả năng bôi trơn tốt và đặc tính hóa học ổn định; độ dẫn điện tốt, có thể được sử dụng làm điện cực trong EDM. So với điện cực đồng truyền thống, graphite có nhiều ưu điểm như khả năng chịu nhiệt độ cao, mức tiêu thụ phóng điện thấp và biến dạng nhiệt nhỏ. Nó cho thấy khả năng thích ứng tốt hơn trong quá trình gia công các bộ phận chính xác và phức tạp và điện cực kích thước lớn. Nó đã dần thay thế điện cực đồng làm tia lửa điện. Dòng chính của điện cực gia công [1]. Ngoài ra, vật liệu chống mài mòn graphite có thể được sử dụng trong điều kiện tốc độ cao, nhiệt độ cao và áp suất cao mà không cần dầu bôi trơn. Nhiều thiết bị sử dụng rộng rãi cốc piston, phớt và ổ trục bằng vật liệu graphite
Hiện nay, vật liệu graphite được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực máy móc, luyện kim, công nghiệp hóa chất, quốc phòng và các lĩnh vực khác. Có nhiều loại linh kiện graphite, cấu trúc linh kiện phức tạp, độ chính xác kích thước cao và yêu cầu về chất lượng bề mặt. Nghiên cứu trong nước về gia công graphite chưa đủ sâu. Máy công cụ gia công graphite trong nước cũng tương đối ít. Gia công graphite ở nước ngoài chủ yếu sử dụng các trung tâm gia công graphite để gia công tốc độ cao, hiện đã trở thành hướng phát triển chính của gia công graphite.
Bài viết này chủ yếu phân tích công nghệ gia công than chì và máy công cụ gia công từ các khía cạnh sau.
①Phân tích hiệu suất gia công than chì;
② Các biện pháp công nghệ chế biến than chì thường dùng;
③ Các công cụ và thông số cắt thường dùng trong gia công than chì;
Phân tích hiệu suất cắt than chì
Than chì là vật liệu giòn có cấu trúc không đồng nhất. Quá trình cắt than chì đạt được bằng cách tạo ra các hạt phoi hoặc bột không liên tục thông qua vết nứt giòn của vật liệu than chì. Về cơ chế cắt của vật liệu than chì, các học giả trong và ngoài nước đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu. Các học giả nước ngoài cho rằng quá trình hình thành phoi than chì là khi lưỡi cắt của dụng cụ tiếp xúc với phôi, và đầu dụng cụ bị nghiền nát, tạo thành các phoi nhỏ và hố nhỏ, và tạo ra vết nứt, sẽ kéo dài đến phía trước và phía dưới đầu dụng cụ, tạo thành hố gãy và một phần phôi sẽ bị phá vỡ do sự tiến triển của dụng cụ, tạo thành phoi. Các học giả trong nước cho rằng các hạt than chì cực kỳ mịn và lưỡi cắt của dụng cụ có cung đầu lớn, vì vậy vai trò của lưỡi cắt tương tự như đùn. Vật liệu than chì trong vùng tiếp xúc của dụng cụ - phôi bị ép bởi mặt cào và đầu dụng cụ. Dưới áp lực, gãy giòn được tạo ra, do đó hình thành phoi vụn [3].
Trong quá trình cắt graphite, do thay đổi hướng cắt của các góc bo tròn hoặc các góc của phôi, thay đổi gia tốc của máy công cụ, thay đổi hướng và góc cắt vào và ra khỏi dụng cụ, rung động cắt, v.v., một tác động nhất định được gây ra cho phôi graphite, dẫn đến cạnh của bộ phận graphite. Độ giòn và mẻ góc, mài mòn dụng cụ nghiêm trọng và các vấn đề khác. Đặc biệt là khi gia công các góc và các bộ phận graphite mỏng và hẹp, dễ gây ra các góc và mẻ của phôi, điều này cũng trở thành một khó khăn trong gia công graphite.
Quá trình cắt than chì 
Các phương pháp gia công truyền thống của vật liệu graphite bao gồm tiện, phay, mài, cưa, v.v., nhưng chúng chỉ có thể thực hiện gia công các chi tiết graphite có hình dạng đơn giản và độ chính xác thấp. Với sự phát triển và ứng dụng nhanh chóng của các trung tâm gia công tốc độ cao graphite, dụng cụ cắt và các công nghệ hỗ trợ liên quan, các phương pháp gia công truyền thống này đã dần được thay thế bằng các công nghệ gia công tốc độ cao. Thực tế đã chỉ ra rằng: do đặc tính cứng và giòn của graphite, độ mài mòn của dụng cụ nghiêm trọng hơn trong quá trình gia công, do đó, nên sử dụng các dụng cụ phủ carbide hoặc kim cương.
Biện pháp cắt quá trình
Do đặc thù của graphite, để đạt được chất lượng gia công cao của các bộ phận graphite, phải thực hiện các biện pháp quy trình tương ứng để đảm bảo. Khi gia công thô vật liệu graphite, dụng cụ có thể trực tiếp ăn vào phôi, sử dụng các thông số cắt tương đối lớn; để tránh bị mẻ trong quá trình hoàn thiện, thường sử dụng các dụng cụ có khả năng chống mài mòn tốt để giảm lượng cắt của dụng cụ và đảm bảo rằng bước của dụng cụ cắt nhỏ hơn 1/2 đường kính của dụng cụ và thực hiện các biện pháp quy trình như gia công giảm tốc khi gia công cả hai đầu [4].
Trong quá trình cắt cũng cần phải sắp xếp hợp lý đường cắt. Khi gia công đường viền bên trong, nên tận dụng tối đa đường viền xung quanh để cắt phần lực của chi tiết cắt luôn dày và chắc hơn, tránh làm vỡ phôi [5]. Khi gia công mặt phẳng hoặc rãnh, nên chọn đường chạy dao chéo hoặc xoắn ốc càng nhiều càng tốt; tránh các đảo trên bề mặt làm việc của chi tiết và tránh cắt đứt chi tiết trên bề mặt làm việc.
Ngoài ra, phương pháp cắt cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình cắt graphite. Độ rung cắt trong quá trình phay xuống nhỏ hơn so với phay lên. Độ dày cắt của dụng cụ trong quá trình phay xuống được giảm từ mức tối đa xuống bằng không và sẽ không có hiện tượng nảy sau khi dụng cụ cắt vào phôi. Do đó, phay xuống thường được lựa chọn để gia công graphite.
Khi gia công phôi than chì có cấu trúc phức tạp, ngoài việc tối ưu hóa công nghệ gia công dựa trên các cân nhắc trên, cần phải áp dụng một số biện pháp đặc biệt theo điều kiện cụ thể để đạt được kết quả cắt tốt nhất.
Thời gian đăng: 20-02-2021