石墨高速加工機(jī)

由于石墨材料的脆性特征，石墨高速加工并不像塑性金屬材料通過塑性變形
獲得帶狀或節(jié)狀切屑來實(shí)現(xiàn)材料去除，而是通過刀具對(duì)石墨表層材料的沖擊、壓
碎和剝離等作用使石墨材料發(fā)生脆性斷裂生成切屑顆粒或粉末來實(shí)現(xiàn)。
石墨切削過程中產(chǎn)生的微細(xì)顆粒狀粉塵切屑對(duì)機(jī)床和刀具的使用壽命、加工
精度有很大影響。石墨粉塵若進(jìn)入主軸會(huì)造成裝夾不穩(wěn)、主軸軸承使用壽命和刀
具使用壽命降低、停機(jī)時(shí)間增加和工件尺寸精度降低等不良影響。對(duì)于高速加工
中心，由于主軸轉(zhuǎn)速很高，裝夾不穩(wěn)會(huì)引起極大的慣性離心力，甚至造成斷刀，
不僅會(huì)造成廢品，對(duì)操作者和機(jī)床都會(huì)帶來危險(xiǎn)。石墨粉塵進(jìn)入機(jī)床會(huì)加劇機(jī)器
滑動(dòng)面的磨損，進(jìn)入進(jìn)給系統(tǒng)則會(huì)造成絲杠和線性導(dǎo)軌的磨損。石墨是良好的導(dǎo)
電材料，石墨粉塵進(jìn)入數(shù)據(jù)線接口會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)后會(huì)影響其靈
敏度和可靠度，甚至造成電氣系統(tǒng)短路引發(fā)生產(chǎn)事故【4¨31。
石墨專用高速加工機(jī)床除了具備通用高速加工機(jī)床的基本功能外，還必需考
慮以下三個(gè)方面：(1)主軸和進(jìn)給系統(tǒng)的防塵密封；(2)機(jī)床工作區(qū)由防濺護(hù)罩
和項(xiàng)板完全密封：(3)機(jī)床內(nèi)置集成強(qiáng)力真空吸塵裝置將加工過程中產(chǎn)生的粉塵
排出工作區(qū)并收集到塑料回收袋中統(tǒng)一進(jìn)行處理【9,44,45】。目前，國(guó)內(nèi)外常用的石
墨高速加工機(jī)床主要有Makino SNC系列、Mitsubishi Roku—Roku系列、OKK DGM
系列、Hsui Fong MG．850、 Mikron BMCl2、R6ders RPM800和Datron Dynamics
M9．GR等。
普通加工中心經(jīng)過改造后也可用于石墨高速加工。由于加工中心自身的密封
性能通常均較好，關(guān)閉防護(hù)門即可有效地防止石墨粉塵逸出，因此加工中心的改
造主要是集塵改造。對(duì)于位于工作臺(tái)下的傳動(dòng)系統(tǒng)，很難采取完全密封防塵，可
在其附近加裝集塵管，同時(shí)注意主軸防塵，換刀時(shí)應(yīng)對(duì)刀柄進(jìn)行吹氣清潔，防止
粉塵粘附在刀柄上而被帶入主軸。每次加工完后要及時(shí)清理石墨粉塵，清潔加工
中心。集塵改造主要是加裝捕集粉塵裝置，對(duì)于加工中心的改造應(yīng)采用加裝集塵
管，集塵管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取材容易，可由普通塑料管改裝而成，使用方便，成本低，

吸塵面積小，集塵管可以安裝在離加工區(qū)很近的部位，安裝時(shí)盡量保證集塵管的
氣流方向與加工時(shí)石墨粉塵的排出方向一致，可以有效收集粉塵[41