森玛德数控：石墨高速加工机理详解，涨知识啦

国内外已有学者在石墨普通切削加工以及高速加工中切屑形成时的裂纹形成及其扩展、切屑形态和尺寸、以及刀具与工件材料之间的相互作用等方面进行了初步的分析和研究。Das认为采用正前角刀具进行石墨车削加工时，首先将产生一个大块切屑，并在待加工工件表面留下一个弧形沟槽，然后再以细小切屑的形式被去除；而采用负前角刀具加工时，由于多个滑移面同步扩展，产生的切屑主要以小颗粒切屑为主。

研究碳一石墨材料的车削过程及其特性时指出，切削工具对石墨坯料不是单纯的表面剥离，而是根据切削工具和坯料的性质、切削工具的切削因素和切削刃口的锋利程度等不同，分别对切削表面的颗粒起“切开剥离”或“压碎剥离”等作用：碳一石墨材料切削过程中的切削力是没有规律的、断断续续的高频冲击力；此外，在高速相对运动中的碳颗粒与切削刃之间存在着相当大的摩擦力。

认为石墨材料的切削过程主要是被加工材料表面受刀具刃口的挤压力而被挤裂(挤碎)，该挤压力实际上是刃1：3与被加工材 料的摩擦作用。提及烧结石墨车削时的切屑粉粒呈凹凸碎状，新刃磨刀具切屑形状不规则性严重，表面多棱角，尺寸为几十到数百微米，随着刀具磨损的增大，切屑颗粒平均直径近似球形，粉屑表面凹凸度减小14”。

Masuda在石墨材料的高速车削过程中通过高速摄影观察到，石墨材料内部产生的初始裂纹沿着切削方向发生扩展，使石墨材料发生碎裂，大多数切屑沿前刀面滑动，因而产生刀具月牙洼磨损。Sato将烧结石墨高速车削过程中的石墨切屑分为4个等级500“m、250 pm、125¨m和63 ttm，其中粒度小于250 I.tm的石墨切屑颗粒的重量在切屑总重量中占有大部分比例，而且随着进给量的增加，大颗粒切屑所占的比重将增加[。

K6nig研究石墨高速铣削过程后认为，石墨切屑形成过程与陶瓷等脆性材料有很大相似之处；石墨材料在刀尖处有挤压破碎，形成细小切屑，切削产生的裂纹会先向刀尖前下方延伸扩展然后再扩展到自由表面，形成大块断屑，并在石墨已加工表面形成断裂凹坑；切屑与刀具前刀面的接触状态分为切削接触冲击区和切屑沿前刀面的滑移区，它们分别导致不同的刀具磨损形态。石墨电极材料车削的切削力及其波动幅值随进给量的增大而增大，最大切削力与平均切削力之比可达2.0，充分反映了脆性材料加工时切削力的波动特性。