石墨材料的研究如何？

       石墨材料是由石墨质碳组成的炭素材料，是当今工业材猜中展开最迅猛的材料之一，不但在传统工业工业(冶金、化工，机械)中的运用数量增加，而且其运用己扩展到更广泛的高新科技领域，例如：航天、航空、电子、电化学，通讯、核工业、精密机械、生物工程和环境保护等领域。本文研讨的石墨材料是电火花加工用的冷等静压成型各向同性高性能石墨电极材料(除特别指明外，凡本文研讨的石墨材料均简称石墨)，在国外运用非常广泛，在美国95％以上的电火花加工用户选用石墨作电极材料，在其它工业发达国家如日本和瑞士等国家，石墨在电火花加工用电极材猜中也占有首要地位。近年来，石墨作为电极材料在我国轿车、家电、通讯和电子等工作制品的模具电火花加工制造领域中的运用日益广泛。石墨的密度约为1.55一1.859/em3，仅为铜密度的1/5，一起石墨可粘接，因而可用于制造形状杂乱的大型电极。与铜电极材料比较，石墨具有强度高、电极消耗小和热变形小等优点，特别适合于制造加工带有薄壁、翅片和微细孔等特别结构的杂乱型腔模具用的电极，石墨电极材料已逐渐代替铜电极成为电火花加工用电极材料的干流。
       石墨的传统加工办法有车、铣、磨和锯等，但都只能完成形状简略、精度不高的电极加工。跟着石墨高速加工中心、刀具以及相关配套技术的快速展开和推广运用，这些传统加工办法已逐渐被高速加工技术所代替。石墨高速加工中心的主轴转速通常在10，000至60，000r/min之间，进给速度可达60m/rain，加工壁厚可小于O.2ram，最小圆角可小于O.2ram，表面加工质量和加工精度高，是现在完成石墨高效高精度加工的首要手法。跟着模具工作产品结构向大型化、精密化、杂乱化和高效化方向快速展开，带有深槽、窄缝和微群孔等精密微细结构的模具的需求量随之剧增，这对制造精密杂乱模具用的石墨电极的高速加工工艺技术也提出了巨大的需求和更高更新的要求。石墨为典型的非均质脆性材料，高速铣削时产生的石墨切屑通常为颗粒状微细粉尘，即使有强力的吸尘系统也非常简略散落、堆积和粘附在前后刀面及已加工表面上，与被加工石墨材料一同对切削刀具产生剧烈的抵触效果，因而石墨切削加工的刀具磨损和破损非常严峻。通常，由刀具磨损所产生的刀具本钱占总加工本钱的三分之一以上，一起也导致工件尺度精度和表面质量不易得到确保。石墨高速铣削加工过程中，因为下列原因，均可能对石墨工件形成切削冲击，导致石墨电极边角脆性崩碎：
(1)工件圆角或旮旯处铣削方向的改动；
(2)机床加速度的遽然改动：
(3)刀具切入和切出的方向和角度改动；
(4)断续铣削加工的切削振荡；
(5)刀具磨损和破损等。
    现在，在我国石墨电极高速加工企业的实践出产过程中，关于工艺参数的选择首要仍是依赖于编程人员的现场实践经验。因为短少系统的石墨高速铣削工艺技术理论做指导，因而很难针对不同的加工方法、刀具材料、工件材料和形状等特别要求对高速铣削工艺参数做出及时合理的选择，这也是约束石墨电极进一步推广与运用的关键因素之一。因而，怎么从基础理论研讨动身，探寻石墨加工刀具磨损机理和加工过程中工件的破碎机制，合理选择高速铣削工艺，完成低本钱、高精度和高效率石墨加工，是现在石墨加工中急需解决的重要运用基础研讨问题。本文针对硬质合金微铣刀高速铣削石墨过程中出现的刀具磨损严峻、石墨电极边角崩碎、刀具及其几何参数选择短少理论指导等问题，采用抵触学、切削力学和材料学等理论，以及在线拍摄技术、材料微观分析技术和测验分析技术，通过很多的正交切削实验、高速铣削实验和抵触磨损实验，深化研讨了石墨正交切削和高速铣削的切屑形成机理，提出了石墨切削机理模型，系统研讨了石墨/硬质合金副的滑动抵触磨损和磨粒磨损行为，揭示了硬质合金刀具基体材料及涂层与石墨的抵触磨损机理，分析研讨了刀具材料、几何角度、工艺参数等对表面加工质量、切削力和刀具磨损的影响，对石墨高速铣削工艺参数进行了优选，并在此基础上完成了典型薄壁结构石墨电极的低本钱高精度高效率加工。这些研讨对进步石墨电极高速铣削的加工技术水平具有重要意义，也将为我国模具制造业的展开带来较大的推动效果和必定的经济效益。