石墨材料的研究如何？

       石墨材料是由石墨質碳組成的炭素材料，是當今工業材猜中展開最迅猛的材料之一，不但在傳統工業工業(冶金、化工，機械)中的運用數量增加，而且其運用己擴展到更廣泛的高新科技領域，例如：航天、航空、電子、電化學，通訊、核工業、精密機械、生物工程和環境保護等領域。本文研討的石墨材料是電火花加工用的冷等靜壓成型各向同性高性能石墨電極材料(除特別指明外，凡本文研討的石墨材料均簡稱石墨)，在國外運用非常廣泛，在美國95％以上的電火花加工用戶選用石墨作電極材料，在其它工業發達國家如日本和瑞士等國家，石墨在電火花加工用電極材猜中也占有首要地位。近年來，石墨作為電極材料在我國轎車、家電、通訊和電子等工作制品的模具電火花加工制造領域中的運用日益廣泛。石墨的密度約為1.55一1.859/em3，僅為銅密度的1/5，一起石墨可粘接，因而可用于制造形狀雜亂的大型電極。與銅電極材料比較，石墨具有強度高、電極消耗小和熱變形小等優點，特別適合于制造加工帶有薄壁、翅片和微細孔等特別結構的雜亂型腔模具用的電極，石墨電極材料已逐漸代替銅電極成為電火花加工用電極材料的干流。
       石墨的傳統加工辦法有車、銑、磨和鋸等，但都只能完成形狀簡略、精度不高的電極加工。跟著石墨高速加工中心、刀具以及相關配套技術的快速展開和推廣運用，這些傳統加工辦法已逐漸被高速加工技術所代替。石墨高速加工中心的主軸轉速通常在10，000至60，000r/min之間，進給速度可達60m/rain，加工壁厚可小于O.2ram，最小圓角可小于O.2ram，表面加工質量和加工精度高，是現在完成石墨高效高精度加工的首要手法。跟著模具工作產品結構向大型化、精密化、雜亂化和高效化方向快速展開，帶有深槽、窄縫和微群孔等精密微細結構的模具的需求量隨之劇增，這對制造精密雜亂模具用的石墨電極的高速加工工藝技術也提出了巨大的需求和更高更新的要求。石墨為典型的非均質脆性材料，高速銑削時產生的石墨切屑通常為顆粒狀微細粉塵，即使有強力的吸塵系統也非常簡略散落、堆積和粘附在前后刀面及已加工表面上，與被加工石墨材料一同對切削刀具產生劇烈的抵觸效果，因而石墨切削加工的刀具磨損和破損非常嚴峻。通常，由刀具磨損所產生的刀具本錢占總加工本錢的三分之一以上，一起也導致工件尺度精度和表面質量不易得到確保。石墨高速銑削加工過程中，因為下列原因，均可能對石墨工件形成切削沖擊，導致石墨電極邊角脆性崩碎：
(1)工件圓角或旮旯處銑削方向的改動；
(2)機床加速度的遽然改動：
(3)刀具切入和切出的方向和角度改動；
(4)斷續銑削加工的切削振蕩；
(5)刀具磨損和破損等。
    現在，在我國石墨電極高速加工企業的實踐出產過程中，關于工藝參數的選擇首要仍是依賴于編程人員的現場實踐經驗。因為短少系統的石墨高速銑削工藝技術理論做指導，因而很難針對不同的加工方法、刀具材料、工件材料和形狀等特別要求對高速銑削工藝參數做出及時合理的選擇，這也是約束石墨電極進一步推廣與運用的關鍵因素之一。因而，怎么從基礎理論研討動身，探尋石墨加工刀具磨損機理和加工過程中工件的破碎機制，合理選擇高速銑削工藝，完成低本錢、高精度和高效率石墨加工，是現在石墨加工中急需解決的重要運用基礎研討問題。本文針對硬質合金微銑刀高速銑削石墨過程中出現的刀具磨損嚴峻、石墨電極邊角崩碎、刀具及其幾何參數選擇短少理論指導等問題，采用抵觸學、切削力學和材料學等理論，以及在線拍攝技術、材料微觀分析技術和測驗分析技術，通過很多的正交切削實驗、高速銑削實驗和抵觸磨損實驗，深化研討了石墨正交切削和高速銑削的切屑形成機理，提出了石墨切削機理模型，系統研討了石墨/硬質合金副的滑動抵觸磨損和磨粒磨損行為，揭示了硬質合金刀具基體材料及涂層與石墨的抵觸磨損機理，分析研討了刀具材料、幾何角度、工藝參數等對表面加工質量、切削力和刀具磨損的影響，對石墨高速銑削工藝參數進行了優選，并在此基礎上完成了典型薄壁結構石墨電極的低本錢高精度高效率加工。這些研討對進步石墨電極高速銑削的加工技術水平具有重要意義，也將為我國模具制造業的展開帶來較大的推動效果和必定的經濟效益。