高性能石墨材料的高速加工特点

石墨的传统加工方法有车、铣、磨、锯等，但都只能实现形状简单、精度不高的电极加工。随着石墨高速加工中心、刀具以及相关配套技术的发展和推广应用，这些传统加工方法已逐渐被高速加工技术所取代。高性能石墨材料的高速加工特点。

刀具磨损严重。高速铣削时产生的石墨切屑通常为颗粒状微细粉尘，这些粉尘即使有强力的吸尘系统也非常容易散落、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摩擦作用，因此石墨切削加工的刀具磨损和破损非常严重。通常，由刀具磨损所产生的刀具成本占总加工成本的1/3以上，同时导致工件尺寸精度和表面品质不易得到保证。

切削力小。石墨材料的晶体结构存在空位、位错和杂原子等微晶缺陷，使石墨材料的实际强度大大低于其理论强度，切削加工时，石墨材料在外加局部应力作用下容易产生微裂纹，或由于材料内部或表面缺陷的存在而产生微裂纹，裂纹在较小的应力下可扩展使材料破碎而成为切屑，石墨高速加工时的切削力比较小。

切削力具有波动性。石墨材料具有脆性，室温下拉伸不存在塑性变形阶段，而是在很小的弹性变形后立即产生脆性断裂，脆性断裂破坏特性是石墨切削力具有波动性的主要原因。此外，石墨材料的结构组成不均匀并存在显微缺陷，这也使得石墨切削变得不稳定，导致了切削力的波动性。用于石墨高速加工的刀具必须具有良好的抗冲击振动性能。

石墨材料加工难以获得光滑的已加工表面。切削加工石墨材料时，刀具对被加工石墨表面并不是单纯的剥离作用，而是对材料表面的组织结构产生冲击、压碎和剥离等作用，因此石墨切削加工产生的是大小不同的崩碎颗粒碎屑，而不是切削金属材料时呈现塑性流动的带状切屑，且已加工表面凹凸不平。

石墨电极易发生边角崩碎。高性能石墨为脆性材料，加工过程中由于表面圆角或拐角处铣削方向的改变、机床加速度的突然变化、刀具切入和切出的方向和角度、极其微小的切削振动、刀具磨损和破损等，均可能导致刀具对石墨电极产生冲击载荷，使其发生边角脆性崩碎。

切削过程中产生大量的石墨粉尘。石墨粉尘不仅污染环境，影响操作人员的健康，而且会对机床部件产生一定的磨损，因此切削石墨电极的机床必须安装高效的吸尘设备。