กราไฟต์เป็นวัสดุที่ไม่ใช่โลหะทั่วไป สีดำ ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี หล่อลื่นได้ดี และมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร นำไฟฟ้าได้ดี สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดใน EDM เมื่อเปรียบเทียบกับอิเล็กโทรดทองแดงแบบดั้งเดิม กราไฟต์มีข้อดีหลายประการ เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ใช้การคายประจุต่ำ และเสียรูปจากความร้อนน้อย แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่ดีขึ้นในการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและซับซ้อนและอิเล็กโทรดขนาดใหญ่ ค่อยๆ แทนที่อิเล็กโทรดทองแดงเป็นประกายไฟฟ้า กระแสหลักของอิเล็กโทรดการตัดเฉือน [1] นอกจากนี้ วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอของกราไฟต์สามารถใช้ภายใต้สภาวะความเร็วสูง อุณหภูมิสูง และแรงดันสูงโดยไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น อุปกรณ์จำนวนมากใช้ถ้วยลูกสูบ ซีล และตลับลูกปืนของวัสดุกราไฟต์อย่างแพร่หลาย
ปัจจุบันวัสดุกราไฟต์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาเครื่องจักร โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเคมี การป้องกันประเทศ และสาขาอื่นๆ มีชิ้นส่วนกราไฟต์หลายประเภท โครงสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อน ความแม่นยำของมิติและข้อกำหนดด้านคุณภาพพื้นผิวสูง การวิจัยในประเทศเกี่ยวกับการตัดกราไฟต์ยังไม่ลึกซึ้งเพียงพอ เครื่องมือเครื่องจักรสำหรับการประมวลผลกราไฟต์ในประเทศยังมีค่อนข้างน้อย การประมวลผลกราไฟต์ในต่างประเทศส่วนใหญ่ใช้ศูนย์ประมวลผลกราไฟต์สำหรับการประมวลผลความเร็วสูง ซึ่งปัจจุบันได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของการตัดกราไฟต์
บทความนี้วิเคราะห์เทคโนโลยีการตัดกราไฟต์และเครื่องมือเครื่องจักรแปรรูปเป็นหลักจากประเด็นต่อไปนี้
①การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรกลกราไฟท์
② มาตรการเทคโนโลยีการประมวลผลกราไฟท์ที่ใช้กันทั่วไป
③ เครื่องมือและพารามิเตอร์การตัดที่ใช้ทั่วไปในการประมวลผลกราไฟท์
การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการตัดด้วยกราไฟท์
กราไฟท์เป็นวัสดุเปราะบางที่มีโครงสร้างที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน การตัดกราไฟท์ทำได้โดยการสร้างอนุภาคหรือผงที่ไม่ต่อเนื่องผ่านการแตกหักแบบเปราะบางของวัสดุกราไฟท์ เกี่ยวกับกลไกการตัดของวัสดุกราไฟท์ นักวิชาการในและต่างประเทศได้ทำการวิจัยมากมาย นักวิชาการต่างประเทศเชื่อว่ากระบวนการก่อตัวของชิปกราไฟท์นั้นคร่าวๆ เมื่อขอบตัดของเครื่องมือสัมผัสกับชิ้นงาน และปลายของเครื่องมือถูกบดขยี้ ทำให้เกิดชิปเล็กๆ และหลุมเล็กๆ และเกิดรอยแตกร้าว ซึ่งจะขยายไปที่ด้านหน้าและด้านล่างของปลายเครื่องมือ ทำให้เกิดหลุมแตกหัก และส่วนหนึ่งของชิ้นงานจะแตกหักเนื่องจากความก้าวหน้าของเครื่องมือ ทำให้เกิดชิป นักวิชาการในประเทศเชื่อว่าอนุภาคกราไฟท์นั้นละเอียดมาก และขอบตัดของเครื่องมือมีส่วนโค้งของปลายขนาดใหญ่ ดังนั้นบทบาทของขอบตัดจึงคล้ายกับการอัดขึ้นรูป วัสดุกราไฟท์ในพื้นที่สัมผัสของเครื่องมือ – ชิ้นงานถูกบีบโดยหน้าคราดและปลายของเครื่องมือ ภายใต้แรงกดดัน จะเกิดการแตกแบบเปราะ ทำให้เกิดรอยบิ่น [3]
ในกระบวนการตัดกราไฟต์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทิศทางการตัดของมุมโค้งมนหรือมุมของชิ้นงาน การเปลี่ยนแปลงความเร่งของเครื่องมือเครื่องจักร การเปลี่ยนแปลงทิศทางและมุมของการตัดเข้าและออกจากเครื่องมือ การสั่นของการตัด ฯลฯ ทำให้เกิดการกระทบกระแทกกับชิ้นงานกราไฟต์ ส่งผลให้ขอบของชิ้นส่วนกราไฟต์เกิดการเปราะบางและบิ่น การสึกหรอของเครื่องมืออย่างรุนแรง และปัญหาอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประมวลผลมุมและชิ้นส่วนกราไฟต์ที่มีซี่โครงบางและแคบ มีแนวโน้มที่จะทำให้มุมและการบิ่นของชิ้นงานมากขึ้น ซึ่งกลายมาเป็นปัญหาในการตัดกราไฟต์ด้วยเช่นกัน
กระบวนการตัดกราไฟท์ 
วิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมของวัสดุกราไฟต์ได้แก่ การกลึง การกัด การเจียร การเลื่อย เป็นต้น แต่สามารถทำได้เฉพาะการประมวลผลชิ้นส่วนกราไฟต์ที่มีรูปร่างเรียบง่ายและความแม่นยำต่ำเท่านั้น ด้วยการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ศูนย์การตัดเฉือนความเร็วสูงกราไฟต์ เครื่องมือตัด และเทคโนโลยีสนับสนุนที่เกี่ยวข้องอย่างรวดเร็ว วิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมเหล่านี้จึงค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีการตัดเฉือนความเร็วสูง การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่า: เนื่องจากลักษณะแข็งและเปราะของกราไฟต์ การสึกหรอของเครื่องมือจึงรุนแรงมากขึ้นระหว่างการประมวลผล ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือเคลือบคาร์ไบด์หรือเพชร
มาตรการกระบวนการตัด
เนื่องจากกราไฟต์มีลักษณะเฉพาะ เพื่อให้ได้การประมวลผลชิ้นส่วนกราไฟต์ที่มีคุณภาพสูง จึงจำเป็นต้องใช้มาตรการกระบวนการที่เกี่ยวข้องเพื่อให้แน่ใจ เมื่อทำการกัดกราไฟต์แบบหยาบ เครื่องมือสามารถป้อนชิ้นงานโดยตรงได้โดยใช้พารามิเตอร์การตัดที่ค่อนข้างใหญ่ เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกในระหว่างการตกแต่ง มักใช้เครื่องมือที่มีความทนทานต่อการสึกหรอเพื่อลดปริมาณการตัดของเครื่องมือ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าระยะพิทช์ของเครื่องมือตัดน้อยกว่า 1/2 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ และดำเนินการตามมาตรการกระบวนการ เช่น การลดความเร็วการประมวลผลเมื่อประมวลผลทั้งสองด้าน [4]
นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องจัดเส้นทางการตัดอย่างเหมาะสมระหว่างการตัด เมื่อประมวลผลรูปร่างด้านใน ควรใช้รูปร่างโดยรอบให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อตัดส่วนแรงของชิ้นส่วนที่ตัดให้หนาและแข็งแรงขึ้นเสมอ และเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานแตกหัก [5] เมื่อประมวลผลระนาบหรือร่อง ให้เลือกป้อนแบบเฉียงหรือแบบเกลียวให้มากที่สุด หลีกเลี่ยงเกาะบนพื้นผิวการทำงานของชิ้นส่วน และหลีกเลี่ยงการตัดชิ้นงานบนพื้นผิวการทำงาน
นอกจากนี้ วิธีการตัดยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการตัดกราไฟต์อีกด้วย การสั่นสะเทือนในการตัดระหว่างการกัดแบบดาวน์จะน้อยกว่าการกัดแบบอัพ ความหนาของการตัดของเครื่องมือระหว่างการกัดแบบดาวน์จะลดลงจากค่าสูงสุดเป็นศูนย์ และจะไม่มีปรากฏการณ์การเด้งกลับหลังจากเครื่องมือตัดเข้าไปในชิ้นงาน ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว การกัดแบบดาวน์จึงถูกเลือกสำหรับการประมวลผลกราไฟต์
ในการประมวลผลชิ้นงานกราไฟต์ที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการประมวลผลตามข้อควรพิจารณาข้างต้นแล้ว จะต้องใช้มาตรการพิเศษบางอย่างตามเงื่อนไขเฉพาะเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การตัดที่ดีที่สุด
เวลาโพสต์ : 20 ก.พ. 2564