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取得帶狀或節(jié)狀切屑來實現(xiàn)材料去除,而是通過刀具對石墨表層材料的沖擊、壓碎和剝離等效果使石墨材料發(fā)生脆性斷裂生成切屑顆?;蚍勰﹣韺崿F(xiàn)。石墨切削過程中發(fā)生的微細顆粒狀粉塵切屑對機床和刀具的使用壽命、加工精度有很大影響。石墨粉塵若進入主軸會構(gòu)成裝夾不穩(wěn)、主軸軸承使用壽命和刀具使用壽命下降、停機時間增加和工件尺度精度下降等不良影響。關(guān)于高速加工中心,由于主軸轉(zhuǎn)速很高,裝夾不穩(wěn)會引起極大的慣性離心力,甚至構(gòu)成斷刀,不只會構(gòu)成廢品,對操作者和機床都會帶來危險。石墨粉塵進入機床會加重機器滑動面的磨損,進入進給系統(tǒng)則會構(gòu)成絲杠和線性導(dǎo)軌的磨損。石墨是出色的導(dǎo)電材料,石墨粉塵進入數(shù)據(jù)線接口會影響數(shù)據(jù)傳輸,進入數(shù)控系統(tǒng)后會影響其靈敏度和牢靠度,甚至構(gòu)成電氣系統(tǒng)短路引產(chǎn)出產(chǎn)事故。
石墨專用高速加工機床除了具有通用高速加工機床的基本功能外,還必需考慮以下三個方面:
(1)主軸和進給系統(tǒng)的防塵密封;
(2)機床作業(yè)區(qū)由防濺護罩和項板徹底密封:
(3)機床內(nèi)置集成強力真空吸塵設(shè)備將加工過程中發(fā)生的粉塵排出作業(yè)區(qū)并收集到塑料回收袋中統(tǒng)一進行處理
現(xiàn)在,國內(nèi)外常用的石墨高速加工機床主要有Makino SNC系列、Mitsubishi Roku—Roku系列、OKK DGM系列、Hsui Fong MG.850、Mikron BMCl2、R6ders RPM800和Datron DynamicsM9.GR等。一般加工中心通過改造后也可用于石墨高速加工。由于加工中心本身的密封性能一般均較好,封閉防護門即可有效地避免石墨粉塵逸出,因此加工中心的改造主要是集塵改造。關(guān)于坐落作業(yè)臺下的傳動系統(tǒng),很難采取徹底密封防塵,可在其鄰近加裝集塵管,同時留心主軸防塵,換刀時應(yīng)對刀柄進行吹氣清潔,避免粉塵粘附在刀柄上而被帶入主軸。每次加工完后要及時清理石墨粉塵,清潔加工中心。集塵改造主要是加裝捕集粉塵設(shè)備,關(guān)于加工中心的改造應(yīng)選用加裝集塵管,集塵管結(jié)構(gòu)簡略,選材簡單,可由一般塑料管改裝而成,使用方便,成本低,吸塵面積小,集塵管可以設(shè)備在離加工區(qū)很近的部位,設(shè)備時盡量確保集塵管的氣流方向與加工時石墨粉塵的排出方向一起,可以有效收集粉塵。