Le graphite est un matériau non métallique courant, noir, avec une résistance aux hautes et basses températures, une bonne conductivité électrique et thermique, un bon pouvoir lubrifiant et des caractéristiques chimiques stables ; bonne conductivité électrique, peut être utilisée comme électrode en EDM. Par rapport aux électrodes de cuivre traditionnelles, le graphite présente de nombreux avantages tels qu'une résistance aux températures élevées, une faible consommation de décharge et une faible déformation thermique. Il montre une meilleure adaptabilité dans le traitement de pièces de précision et complexes et d'électrodes de grande taille. Il a progressivement remplacé les électrodes de cuivre comme étincelles électriques. Le courant dominant des électrodes d'usinage [1]. De plus, les matériaux en graphite résistant à l'usure peuvent être utilisés dans des conditions de vitesse, de température et de pression élevées sans huile lubrifiante. De nombreux équipements utilisent largement des coupelles de piston, des joints et des roulements en graphite.
À l'heure actuelle, les matériaux en graphite sont largement utilisés dans les domaines des machines, de la métallurgie, de l'industrie chimique, de la défense nationale et dans d'autres domaines. Il existe de nombreux types de pièces en graphite, une structure de pièces complexe, une précision dimensionnelle élevée et des exigences de qualité de surface. La recherche nationale sur l’usinage du graphite n’est pas assez approfondie. Les machines-outils nationales de traitement du graphite sont également relativement peu nombreuses. Le traitement du graphite à l'étranger utilise principalement des centres de traitement du graphite pour le traitement à grande vitesse, qui est désormais devenu la principale direction de développement de l'usinage du graphite.
Cet article analyse principalement la technologie d'usinage du graphite et les machines-outils de traitement sous les aspects suivants.
①Analyse des performances d'usinage du graphite ;
② Mesures technologiques de traitement du graphite couramment utilisées ;
③ Outils et paramètres de coupe couramment utilisés dans le traitement du graphite ;
Analyse des performances de coupe du graphite
Le graphite est un matériau fragile à structure hétérogène. La découpe du graphite est obtenue en générant des particules de copeaux ou de poudre discontinues à travers la fracture fragile du matériau graphite. Concernant le mécanisme de coupe des matériaux en graphite, des chercheurs nationaux et étrangers ont effectué de nombreuses recherches. Les chercheurs étrangers pensent que le processus de formation de copeaux de graphite se produit à peu près lorsque le tranchant de l'outil est en contact avec la pièce à usiner et que la pointe de l'outil est écrasée, formant de petits copeaux et de petites piqûres, et une fissure se produit, qui s'étendra à l'avant et au bas de la pointe de l'outil, formant une fosse de fracture, et une partie de la pièce sera cassée en raison de l'avancement de l'outil, formant des copeaux. Les chercheurs nationaux estiment que les particules de graphite sont extrêmement fines et que le tranchant de l'outil a un grand arc de pointe, de sorte que le rôle du tranchant est similaire à celui de l'extrusion. Le matériau graphite dans la zone de contact de l'outil – la pièce est pressée par la face de coupe et la pointe de l'outil. Sous pression, une fracture fragile se produit, formant ainsi des copeaux [3].
Au cours du processus de coupe du graphite, en raison de changements dans la direction de coupe des coins arrondis ou des coins de la pièce, de changements dans l'accélération de la machine-outil, de changements dans la direction et l'angle de coupe dans et hors de l'outil, de vibrations de coupe. , etc., un certain impact est provoqué sur la pièce en graphite, entraînant le bord de la pièce en graphite. Fragilité et écaillage des coins, usure importante des outils et autres problèmes. En particulier lors du traitement des coins et des pièces en graphite à nervures fines et étroites, cela est plus susceptible de provoquer des coins et un écaillage de la pièce, ce qui est également devenu une difficulté dans l'usinage du graphite.
Processus de découpe du graphite 
Les méthodes traditionnelles d'usinage des matériaux en graphite comprennent le tournage, le fraisage, le meulage, le sciage, etc., mais elles ne peuvent réaliser que le traitement de pièces en graphite de formes simples et de faible précision. Avec le développement et l'application rapides des centres d'usinage à grande vitesse en graphite, des outils de coupe et des technologies de support associées, ces méthodes d'usinage traditionnelles ont progressivement été remplacées par des technologies d'usinage à grande vitesse. La pratique a montré que : en raison des caractéristiques dures et cassantes du graphite, l'usure des outils est plus grave pendant le traitement, il est donc recommandé d'utiliser des outils revêtus de carbure ou de diamant.
Mesures du processus de coupe
En raison de la particularité du graphite, afin d'obtenir un traitement de haute qualité des pièces en graphite, des mesures de processus correspondantes doivent être prises pour garantir. Lors de l'ébauche d'un matériau en graphite, l'outil peut directement se nourrir de la pièce, en utilisant des paramètres de coupe relativement importants ; afin d'éviter l'écaillage pendant la finition, des outils ayant une bonne résistance à l'usure sont souvent utilisés pour réduire la quantité de coupe de l'outil, et s'assurer que le pas de l'outil de coupe est inférieur à la moitié du diamètre de l'outil et effectuer le processus des mesures telles que le traitement de décélération lors du traitement des deux extrémités [4].
Il est également nécessaire d'aménager raisonnablement le chemin de coupe pendant la coupe. Lors du traitement du contour intérieur, le contour environnant doit être utilisé autant que possible pour couper la partie de force de la partie coupée afin qu'elle soit toujours plus épaisse et plus résistante, et pour empêcher la pièce de se casser [5]. Lors du traitement de plans ou de rainures, choisissez autant que possible une alimentation en diagonale ou en spirale ; évitez les îlots sur la surface de travail de la pièce et évitez de couper la pièce sur la surface de travail.
De plus, la méthode de découpe est également un facteur important qui affecte la découpe du graphite. Les vibrations de coupe lors du fraisage vers le bas sont inférieures à celles du fraisage vers le haut. L'épaisseur de coupe de l'outil pendant le fraisage est réduite du maximum à zéro, et il n'y aura aucun phénomène de rebond après que l'outil ait coupé la pièce. Par conséquent, le fraisage vers le bas est généralement choisi pour le traitement du graphite.
Lors du traitement de pièces en graphite présentant des structures complexes, en plus d'optimiser la technologie de traitement sur la base des considérations ci-dessus, certaines mesures spéciales doivent être prises en fonction des conditions spécifiques pour obtenir les meilleurs résultats de coupe.
Heure de publication : 20 février 2021