石墨材料具有質(zhì)軟、易剝落等特性，在加工過程中，切削力和切削熱若控制不當(dāng)，易導(dǎo)致加工精度下降、刀具磨損加劇等問題。石墨雕銑機(jī)通過優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、改進(jìn)加工工藝及引入智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對切削力和切削熱的精準(zhǔn)控制，具體從以下方面展開。
 

　　一、優(yōu)化設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計
 

　　1.高剛性主軸系統(tǒng)：石墨雕銑機(jī)采用高剛性、高精度的電主軸，其內(nèi)部軸承經(jīng)過特殊設(shè)計與預(yù)緊處理，能夠在高速旋轉(zhuǎn)時保持穩(wěn)定，有效降低因主軸振動產(chǎn)生的額外切削力。同時，電主軸的散熱性能良好，通過內(nèi)置冷卻系統(tǒng)快速帶走運行產(chǎn)生的熱量，避免因主軸過熱導(dǎo)致切削熱累積。
 

　　2.精密進(jìn)給系統(tǒng)：運用高精度的滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌組成進(jìn)給系統(tǒng)，減少傳動過程中的摩擦與間隙。例如，采用雙螺母預(yù)緊的滾珠絲杠，可消除反向間隙，確保工作臺平穩(wěn)移動，使刀具與工件接觸時的切削力均勻，避免因進(jìn)給不穩(wěn)定導(dǎo)致切削力突變而產(chǎn)生過多熱量。
 

　　二、改進(jìn)加工工藝參數(shù)
 

　　1.合理選擇切削用量：根據(jù)石墨材料的硬度和加工要求，精確設(shè)定切削速度、進(jìn)給量和切削深度。降低切削速度可減少刀具與石墨的摩擦生熱，但會影響加工效率；增加進(jìn)給量會增大切削力，需謹(jǐn)慎調(diào)整。通過大量實驗數(shù)據(jù)總結(jié)，選擇合適的參數(shù)組合，如適當(dāng)提高切削速度、降低進(jìn)給量，可在保證加工效率的同時，有效控制切削力和切削熱。
 

　　2.優(yōu)化刀具路徑：利用CAM 軟件進(jìn)行刀具路徑規(guī)劃，避免刀具在加工過程中頻繁啟停和急轉(zhuǎn)彎，減少切削力的突變。采用分層切削、螺旋下刀等方式，使刀具逐漸切入工件，降低瞬間切削力，同時有助于切削熱的散發(fā)。
 

　　三、智能控制系統(tǒng)與輔助技術(shù)
 

　　1.實時監(jiān)控與反饋：石墨雕銑機(jī)配備傳感器實時監(jiān)測切削力和切削溫度，如在主軸上安裝壓力傳感器，實時獲取切削力數(shù)據(jù)；通過紅外測溫儀監(jiān)測加工區(qū)域溫度。當(dāng)檢測到切削力或溫度超過設(shè)定閾值時，控制系統(tǒng)自動調(diào)整加工參數(shù)，如降低進(jìn)給速度或暫停加工，待溫度降低后再恢復(fù)，實現(xiàn)動態(tài)精準(zhǔn)控制。
 

　　2.冷卻與潤滑技術(shù)：采用微量潤滑(MQL)技術(shù)，將少量潤滑劑與壓縮空氣混合后噴向切削區(qū)域，既能起到潤滑刀具、減少摩擦的作用，又能帶走部分切削熱。此外，部分設(shè)備還配備真空吸塵裝置，在加工過程中及時吸除石墨粉塵，防止粉塵堆積加劇摩擦產(chǎn)生熱量，同時保持工作環(huán)境清潔，提升加工穩(wěn)定性。
 

　　石墨雕銑機(jī)通過硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加工工藝改進(jìn)以及智能控制技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，實現(xiàn)了對切削力和切削熱的精準(zhǔn)控制，為石墨材料的高精度、高效率加工提供了可靠保障。