石墨高速加工機理的詳細講解－上善精機
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發(fā)表時間：2018-01-21 23:03
國內(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的裂紋形成及其擴展、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行了初步的分析和研究。Das認為采用正前角刀具進行石墨車削加工時，首先將產(chǎn)生一個大塊切屑，并在待加工工件表面留下一個弧形溝槽，然后再以細小切屑的形式被去除；而采用負前角刀具加工時，由于多個滑移面同步擴展，產(chǎn)生的切屑主要以小顆粒切屑為主。
研究碳一石墨材料的車削過程及其特性時指出，切削工具對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程中的切削力是沒有規(guī)律的、斷斷續(xù)續(xù)的高頻沖擊力；此外，在高速相對運動中的碳顆粒與切削刃之間存在著相當(dāng)大的摩擦力。
認為石墨材料的切削過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)，該擠壓力實際上是刃1：3與被加工材 料的摩擦作用。提及燒結(jié)石墨車削時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在石墨材料的高速車削過程中通過高速攝影觀察到，石墨材料內(nèi)部產(chǎn)生的初始裂紋沿著切削方向發(fā)生擴展，使石墨材料發(fā)生碎裂，大多數(shù)切屑沿前刀面滑動，因而產(chǎn)生刀具月牙洼磨損。Sato將燒結(jié)石墨高速車削過程中的石墨切屑分為4個等級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，而且隨著進給量的增加，大顆粒切屑所占的比重將增加[。
K6nig研究石墨高速銑削過程后認為，石墨切屑形成過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，形成細小切屑，切削產(chǎn)生的裂紋會先向刀尖前下方延伸擴展然后再擴展到自由表面，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)。石墨電極材料車削的切削力及其波動幅值隨進給量的增大而增大，最大切削力與平均切削力之比可達2.0，充分反映了脆性材料加工時切削力的波動特性。
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