引言
石墨材料因具有质软、良好的导热、导电和耐高温性能等特点被广泛应用于航空航天、仪器仪表与机械制造等行业。在模具行业，由于石墨材料的电有消耗小、加工速度快、耐高温、加工精度高等优点逐渐代替铜电极， 针对石墨加工特点而设计的石墨高速加工中心需求也日益增加[1-4]。
石墨材料加工一般采用干式切削方法，切削过程主要是通过脆性断裂生成崩碎型切屑颗粒或粉尘来实现，因而会产生大量的切屑颗粒和粉尘，影响人体健康，降低机床和刀具使用寿命。通常为保证石墨电极加工质量，在刀具切削处装有风力喷嘴，将切屑/粉尘吹出已加工表面，使石墨件加工表面洁净，如图1 所示。
1 石墨高速加工中心
该文研究的石墨高速加工中心(石墨机)为龙门式，在防护钣金顶部设计了进风口，机床后部设有吸尘口，其他部位密封良好，因而，加工工作区可视为一个半密闭空间。加工时产生的石墨切屑和粉尘，沿进风口进入的气流，送入集尘器（重力沉降室/旋风分离器/袋滤器），再将含尘的气固两 相流进行分离，净化后空气排入大气[5]。
加工中心主轴转速为10 000~60 000 r/min，进给速度可达60 m/min。为保证加工表面质量和精度，粗加工时切削深度多控制1 mm 左右，切屑颗粒0.5~1 mm；精加工切削深度为0.1 mm。石墨加工中心由多个部件装配而成，为有效地进行流体分析和方便观察，对机床三维模型内空间进行了简化处理，并设置为半透明状态，简化后的模型如图2 所示。
该文拟通过改变包括和进、出风口的位置和数量，导流板设置的位置等，寻求除尘效果。

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石墨机干式除尘系统功能的优劣一直是提升整机综合性能的一项重要指标，由于空气和石墨粉尘的可观察性极差，过去设计只能依靠不断修改实际机床防护观察实际效果以积累经验，改善的途径不清晰。针对上述问题， 该文做了以下工作：
（1）    采用Solidworks Flow Simulation 流体分析软件，对半密闭机床内部通过计算机仿真分析，得到流场迹线图和速度分布云图，为评价方案的优劣和下一步的详细结构设计提供可行的依据。
（2）    对比分析了几种排尘方案的仿真结果，确定方案Ⅶ较优，即位置①为进风口，位置①为出风口，在位置④和⑤增设导流板，可获得较优流场迹线和速度分布，如图10、11 所示。
（3）    对导流板具体结构尺寸以及安装位置还可进一步优化，以求取得更好的效果。
（4）    通过模拟分析，可大大缩短产品设计的周期，降低设计和试验的成本，提的开发效率。