石墨材料的類型（xíng）

石墨為典型的非（fēi）均質脆性材料，高速銑削時產生的石墨切屑通常為顆粒狀微
細粉塵，即（jí）使有強力（lì）的吸塵係統（tǒng）也非常容易散落（luò）、堆積和粘（zhān）附在（zài）前（qián）後刀麵及已加
工表（biǎo）麵上，與被加工石墨材料一同對切削刀具產（chǎn）生劇烈的摩擦作用，因（yīn）此石墨切
削加工的刀具（jù）磨損和破損非常嚴重（chóng）。通常，由刀（dāo）具磨損（sǔn）所（suǒ）產生的刀具成本占總加（jiā）
工成本的三分之一以上，同時也導致工（gōng）件尺（chǐ）寸精度和表麵質量不易得到保證。
石墨高速銑削加（jiā）工過程中，由於下列原因（yīn），均可能對石（shí）墨工件造成切削衝擊，
導致石墨電極邊角（jiǎo）脆性崩（bēng）碎：(1)工件（jiàn）圓角或拐角處銑削方向的改（gǎi）變（biàn）；(2)機床
加速度的突然變（biàn）化（huà）：(3)刀具切入和切出（chū）的方向和角度變（biàn）化；(4)斷續銑削加工
的切削振動（dòng）：(5)刀具磨損和破損等。
目前，在我國（guó）石墨電極高（gāo）速加（jiā）工（gōng）企業的實際生產過（guò）程中，對於工藝參數的選
擇主要還是依賴於編程人員的（de）現（xiàn）場實踐經（jīng）驗。由於缺（quē）乏（fá）係（xì）統的石墨高速銑削工藝
技術理論做指導，因此（cǐ）很難針對（duì）不同的加工方式、刀具（jù）材料、工件材料和（hé）形狀等
特殊要求對高速（sù）銑削工藝參數做出及時合理（lǐ）的選擇，這也是製約石墨電（diàn）極（jí）進一步
推廣與（yǔ）應（yīng）用的關鍵因素之一。
因此，如何從基礎理論研究出發，探尋石墨加（jiā）工刀具磨損機理和加工過程（chéng）中
工件（jiàn）的（de）破碎機製（zhì），合理選擇高速銑削工藝，實現低成本、高精度和高效（xiào）率石墨加
工，是目前石墨加工中急（jí）需解決的重要應用基礎研究問題。
本文針對硬質合金微銑刀高速銑削石墨過程中出現的刀具磨損嚴重、石墨電
極邊角崩碎、刀具及其幾何參數選（xuǎn）擇缺（quē）乏理論指導等問題，采用摩擦（cā）學、切削力
學和（hé）材料學等理論，以及在線攝影技術、材料微觀分析技術和測試分（fèn）析技（jì）術，

通 過大量的正交切削實驗、高（gāo）速銑削實驗和摩擦磨損實驗，深入研究了石墨正交切
削（xuē）和高速銑削（xuē）的切屑形成機理，提出了石墨（mò）切削機理模型，係統研究了石墨／硬質
合金副（fù）的滑動摩擦磨損（sǔn）和（hé）磨粒磨損行為，揭示了硬質合金刀具基體材料及塗層與
石墨的摩擦磨損機理，分析研究了刀（dāo）具材料、幾（jǐ）何角度、工藝參數等對表麵加工
質量、切削力和刀具磨損的影響，對石（shí）墨高速銑削（xuē）工藝參數進行（háng）了優選，

並在（zài）此基礎上（shàng）實現了典型薄壁結構石墨電極的低（dī）成本高精度高效（xiào）率（lǜ）加工。

這些研究對提 高石（shí）墨（mò）電極高速銑削（xuē）的加工技術水平具有重要意義，也將為我國模具製造業的發

展帶來較大的推動作用和一定的經濟效益。