石墨電極加工課件

石墨電極銑削加工講義前言石墨具有較高的高溫強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)、較好的可加工性和良好的熱、電導(dǎo)率，因此石墨電極廣泛應(yīng)用于冶金、電爐、電火花加工等領(lǐng)域。盡管石墨是一種非常容易切削的材料，但由于用作EDM電極的石墨材料必須具有足夠的強(qiáng)度以免在操作和EDM加工過(guò)程中受到破壞，同時(shí)電極形狀(薄壁、小圓角、銳變)等也對(duì)石墨電極的晶粒尺寸和強(qiáng)度提出較高的要求，這導(dǎo)致在加工過(guò)程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨損。因此如何防止工件崩碎、提高表面加工質(zhì)量、降低加工刀具成本成為石墨電極加工的一個(gè)重要問(wèn)題。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨比銅更有優(yōu)越性（一）石墨重量比銅輕（約為銅的1/5）適合大型、整體電極的制作更能提高機(jī)加工和放電的效率工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工無(wú)毛剌、不變形可減少手工工作量,確保模具品質(zhì)石墨比銅更有優(yōu)越性（三）工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨耐高溫、不消熔放電效率高,電極損耗少其放電效率是銅電極的1.5～3倍石墨比銅更有優(yōu)越性（四）石墨銅工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨材質(zhì)均勻、精細(xì)放電加工容易得到粗細(xì)均一的表面石墨比銅更有優(yōu)越性（五）工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6⑴刀具磨損嚴(yán)重石墨切削過(guò)程中生成的微細(xì)而崩碎切屑,散落,堆積并極易粘附在前后刀面及已加工表面上,與被加工石墨材料同時(shí)對(duì)切削刃產(chǎn)生急劇的摩擦和部沖擊作用,導(dǎo)致切削加工過(guò)程中刀具的磨損非常嚴(yán)重

石墨電極機(jī)加工特點(diǎn)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6⑵切削阻力小

石墨材料的晶體結(jié)構(gòu)存在空位,位錯(cuò)和其它原子等微晶缺陷,使石墨材料的實(shí)際強(qiáng)度大大低于其理論強(qiáng)度,切削加工時(shí),石墨材料在外加局部應(yīng)力下就可擴(kuò)展使材料破碎而成為切屑,因此石墨加工時(shí)的切削力比較小.石墨電極機(jī)加工特點(diǎn)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6⑶切削力具有振動(dòng)性

石墨材料具有脆性,室溫拉伸不存在塑性變形階段,只是很小的彈性變形后立即產(chǎn)生脆性斷裂,脆性斷裂破壞特性是石墨切削力波動(dòng)性的主要原因.此外,石墨材料的結(jié)構(gòu)組成不均勻,并存在顯微缺陷,這也使得石墨切削變得不穩(wěn)定,導(dǎo)致了切削力的波動(dòng)性.用于石墨加工的刀具必須具有良好的抗沖擊振動(dòng)性能.石墨電極機(jī)加工特點(diǎn)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6⑸石墨工件易發(fā)生邊角崩碎

石墨電極為脆弱材料,加工過(guò)程中由于表面圓角或拐角處銑削方向的改變,機(jī)床加速度的突然變化,刀具切入和切出的方向和角度,極其微小的切削振動(dòng),刀具磨損和破損等,均可能導(dǎo)致刀具對(duì)石墨工件產(chǎn)生沖擊載荷,發(fā)生石墨工件邊角脆性崩碎,甚至出現(xiàn)廢品.石墨電極機(jī)加工特點(diǎn)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6⑹切削時(shí)產(chǎn)生大量的石墨粉塵不僅污染環(huán)境,影響操作人員的健康,而且石墨粉塵會(huì)對(duì)機(jī)床部件產(chǎn)生一定的磨損,因此切削石墨電極的機(jī)床必須安裝高效物吸塵設(shè)備.石墨電極機(jī)加工特點(diǎn)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6加工石墨電極的設(shè)備條件

加工石墨電極的設(shè)備必須是:高轉(zhuǎn)速,快進(jìn)給,小切深進(jìn)行加工,是實(shí)現(xiàn)石墨電極高效高精度加工的主要手段1.主軸轉(zhuǎn)速:10000～60000r/min2.進(jìn)給速度:＞60m/min3.配備除塵裝置工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨切削與其它材料切削的區(qū)別:

1).石墨切削裂紋沿切削方向擴(kuò)展，大多數(shù)切屑沿前刀面滑動(dòng)，因而產(chǎn)生刀具月牙洼磨損2).其它材料的切削大多數(shù)裂紋向下擴(kuò)展，切屑散落于刀具表面或堆積在前刀面影響切削過(guò)程的因素主要有:切削速度、切削進(jìn)給量、刀具幾何參數(shù)、工具材料和刀具磨損石墨電極切削機(jī)理工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇

刀具材料要求:1.高硬度和高耐磨性2.足夠強(qiáng)度與沖擊韌性

3.良好的可加工性

4.表面涂層工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇石墨刀具要幾何參數(shù):

①前角:采用負(fù)前角(6～10°)強(qiáng)度較高，耐沖擊和摩擦的性能好

②后角:增大后角(＜15°)刀具鋒利性增大，后刀面磨損減小③主偏角:增大主偏角(＜30°)刀具磨損下降,刀具耐用度得到提高

④容屑槽:增大容屑槽有利于加工屑的排出工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇1.

按結(jié)構(gòu):球頭刀和平底刀2.

按使用壽命:

1).金剛石涂層刀

＞

2).聚晶金剛石刀＞

3).立方氮化硼刀＞

4).涂層硬質(zhì)合金刀＞

5).硬質(zhì)合金刀＞

6).陶瓷刀＞

7).高速鋼刀

分類:工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇加工石墨常用刀徑:D10、D6、D3、D1工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇刀具涂層知識(shí):刀具涂層是在韌性、強(qiáng)度較好的硬質(zhì)合金基體上或高速鋼基體上，采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法或物理氣相沉積（PVD）法涂覆一層極薄硬質(zhì)和耐磨性極高的難熔金屬化合物而得到的刀具材料。

作用:使刀具既具有基體材料的強(qiáng)度和韌性，又具有很高的耐磨性。刀具可根據(jù)不同的需要選擇涂層材料。涂層厚度通常為3～8um工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇刀具涂層知識(shí):常用的涂層材料有:

3.氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層（TiAlN/AlTiN）

TiAlN/AlTiN涂層中形成的氧化鋁層可以有效提高刀具的高溫加工壽命。主要用于干式或半干式切削加工的硬質(zhì)合金刀具可選用該涂層。根據(jù)涂層中所含鋁和鈦的比例不同，AlTiN涂層可提供比TiAlN涂層更高的表面硬度，因此它是高速加工領(lǐng)域又一個(gè)可行的涂層選擇。

4.氮化鉻涂層（CrN）

CrN涂層良好的抗粘結(jié)性使其在容易產(chǎn)生積屑瘤的加工中成為首選涂層。涂覆了這種幾乎無(wú)形的涂層后，高速鋼刀具或硬質(zhì)合金刀具和成形工具的加工性能將會(huì)大大改善。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨加工刀具的選擇刀具涂層知識(shí):常用的涂層材料有:

5.金剛石涂層（Diamond）

CVD金剛石涂層可為非鐵金屬材料加工刀具提供最佳性能，是加工石墨、金屬基復(fù)合材料（MMC）、高硅鋁合金及許多其它高磨蝕材料的理想涂層

注意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，因?yàn)榧庸や摷r(shí)會(huì)產(chǎn)生大量切削熱，并導(dǎo)致發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂層與刀具之間的粘附層遭到破壞

工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具機(jī)加工條件一把好的石墨刀具，應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長(zhǎng)的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本

1）切削方式（順銑和逆銑），順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從最大減小到零，刀具切入工件后不會(huì)出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象,工藝系統(tǒng)的剛性好，切削振動(dòng)??；逆銑時(shí)刀具的切入厚度從零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑,此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振,因此逆銑的切削振動(dòng)大工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具磨損

刀具磨損是石墨電極加工中最重要的問(wèn)題.磨損量不僅影響刀具損耗費(fèi)用、加工時(shí)間、加工質(zhì)量,而且影響電極EDM加工工件材料的表面質(zhì)量，是優(yōu)化高速加工的重要參數(shù).石墨電極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域?yàn)榈都夂秃蟮睹?工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具磨損的機(jī)理刀具磨損機(jī)理:

1).刀具與破碎切屑區(qū)的沖擊接觸產(chǎn)生---沖擊磨粒磨損2).沿工具表面滑動(dòng)的切屑產(chǎn)生---滑動(dòng)摩擦磨損刀具磨損類型:

1).刀尖沖擊磨損

①角度沖擊,導(dǎo)致前刀面表面層脫落或剝落②切削沖擊,其形成前刀面月牙洼磨損2).后刀面磨損

后刀面與已加工表面的機(jī)械摩擦磨損工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具磨損的區(qū)域磨損區(qū)域:1).刀尖52).后刀面3注:非石墨刀具的磨損區(qū)域:1).刀刃12).前刀面2工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具磨損的影響刀具磨損影響:1).浪費(fèi)刀具增加工時(shí)降低質(zhì)量2).尺寸精度不準(zhǔn)確,尺寸公差偏大3).表面粗糙,接痕有級(jí)差4).電極表面出現(xiàn)“掉粉”樣砂孔工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨刀具磨損的因素1).切削速度切削速度增大,在摩擦面生成的石墨潤(rùn)滑膜增厚,表面磨損系數(shù)減小,刀具磨損很小.2).刀具涂層

在相同的加工條件下,涂層刀具的使用壽命約為普通刀具的1.5倍。3).進(jìn)給量

每齒進(jìn)給量增大,刀具磨損變小，但徑向切深越大，則刀具磨損越大。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6造成石墨刀具磨損的因素4).刀具結(jié)構(gòu)

球頭刀加工曲面，其切削速度從外到里是下降的,刀具頂部易于磨損.平底刀加工臺(tái)階輪廓,加工余量波動(dòng)強(qiáng)烈,刀具受到損害.5).刀具角度刀具負(fù)前角越小,刀具磨損越小后角增大,刀具鋒利性增大,后刀面磨損減小主偏角增大,刃口強(qiáng)度降低,刀具磨損增大工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:66).石墨材料石墨材料粒徑越小,石墨晶粒間的微觀界應(yīng)力越小,內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)堆積越疏松,材料的肖氏硬度越高,抗彎強(qiáng)度越高,刀具磨損越嚴(yán)重7).銑削方向

由于破碎顆粒量以及刀具實(shí)際切入沖擊的不同,順銑刀具后刀面磨損小于逆銑，刀具壽命也高于逆銑。造成石墨刀具磨損的因素工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6減少石墨刀具磨損的措施1.選用較高的主軸轉(zhuǎn)速2.選用適中的每齒進(jìn)給量3.徑向切深小于刀具直徑的確1/24.采用順銑加工5.石墨加工前先在電火花加工液中浸泡6.使用耐磨性好的材料工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6銅材料在切削過(guò)程中，熱量主要產(chǎn)生在滑移面及剪切面上。剪切面刀具冷卻液滑移面石墨與銅電極的差異工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨的多晶體結(jié)構(gòu)被擠碎成粉末。石墨的加工是通過(guò)切削刃的擠壓而實(shí)現(xiàn)的，切削石墨的粉末狀細(xì)顆粒。刀具石墨與銅電極的差異工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極的類型1)自由表面成形電極:

特點(diǎn):其有圓角調(diào)節(jié)面,無(wú)銳利腔體和邊角

刀具選用:球形銑刀

缺點(diǎn):加工路徑長(zhǎng),耗時(shí)多;2)棱柱面電極:

特點(diǎn):由棱柱幾何面構(gòu)成,無(wú)圓角,有最簡(jiǎn)單的彎曲面,柱面和銳角邊

刀具選用:平底銑刀、球形銑刀

缺點(diǎn):需考慮若干特殊位置的加工狀態(tài)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略選用低成本刀具:①粗加工時(shí),切削速度越高,刀具磨損越小,加工成本也越低.在低速切削時(shí)使用涂層金剛石刀具②精加工時(shí),計(jì)算刀具成本時(shí),聚晶金剛石刀具有較好的重刃磨性,刀具成本最低③使用小直徑刀具,推薦金剛石涂層刀具，加工最經(jīng)濟(jì)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略刀具幾何參數(shù)

要求:前角:

在6°左右較好，

精加工時(shí)，在6～10°之間后角:應(yīng)小于15°，主偏角:與側(cè)刃磨損無(wú)關(guān),因此主偏角小

于30°較好,太大則不適于精加工工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略切削參數(shù)選擇原則:1)根據(jù)機(jī)床、刀具夾頭等給定條件確定刀具齒數(shù)，防止刀具振動(dòng)：2)在切削刀具強(qiáng)度、切削深度和切削寬度范圍內(nèi)，計(jì)算最大許可每齒進(jìn)給量：3)依據(jù)機(jī)床進(jìn)給和機(jī)床進(jìn)給加速度特性，在恒定每齒進(jìn)給量時(shí)確定最大切削轉(zhuǎn)速4)最終選定穩(wěn)定的最大主軸轉(zhuǎn)速，并與每齒進(jìn)給量相適應(yīng)。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略電極機(jī)械加工推薦參數(shù)平底銑刀

(4枚刀)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略電極機(jī)械加工推薦參數(shù)球形銑刀

(2枚刀)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略電極機(jī)械加工推薦參數(shù)球形銑刀

(4枚刀)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略石墨電極加工策略:石墨電極粗加工和精加工的策略是不同的。一般粗加工應(yīng)為精加工留較少的余量，所以在使用小直徑刀具時(shí)，應(yīng)采用高進(jìn)給(切削進(jìn)給和走刀進(jìn)給)。在使刀具磨損量最小化的前提下，獲得高的單位切削體積和單刀刃有效切入量，殘余切削量要滿足精加工的要求：

精加工的目標(biāo)是以最短的加工時(shí)間獲得最高的加工質(zhì)量，應(yīng)使最佳表面質(zhì)量與最小刀具磨損量之比最佳化。加工時(shí)應(yīng)提高加工速度、縮短加工時(shí)間，使切入量變化引起的加工過(guò)程不穩(wěn)定最小化，使刀具壽命最大化。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略粗加工策略:

石墨電極切削是在塊料上進(jìn)行的，加工余量很容易描述，其加工目標(biāo)就是在最短時(shí)間內(nèi)切除最大量的材料。粗加工可以采用仿形銑削或輪廓銑削的方式:

仿形銑削采用球頭銑刀，切削深度和切削寬度均在變化中，切削深度小，刀具磨損快，加工時(shí)間長(zhǎng)：

輪廓銑削采用平底銑刀,加工時(shí)間短,刀具磨損小,切削寬度固定,沒(méi)有太多的往復(fù)運(yùn)動(dòng),可以有很大的進(jìn)給量。

粗加工工藝的優(yōu)劣取決于根據(jù)工具表面輪廓曲線函數(shù)進(jìn)行的NC編程，使得可沿包絡(luò)等高線進(jìn)行快速、簡(jiǎn)易的銑削加工。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略精加工策略:精加工目標(biāo)是使加工穩(wěn)定，有較小的形狀誤差和良好的表面質(zhì)量，減小刀具磨損量,以及降低加工成本。在精加工中，要考慮到刀具質(zhì)量的臨界條件和加工過(guò)程穩(wěn)定可靠性，對(duì)彎角處理要考慮銑削方向?qū)庸ぞ群捅砻尜|(zhì)量的影響，以及刀具承載和機(jī)床振動(dòng)等。沿平面輪廓銑削時(shí)的最佳策略應(yīng)是采用逆銑和平面輪廓銑削的組合.沿曲面進(jìn)給銑削時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉銑(向上走刀)或鉆銑(向下走刀)現(xiàn)象，刀具的變形會(huì)導(dǎo)致工件輪廓偏差。鉆銑的輪廓偏差小于拉銑加工，而逆銑加工輪廓偏差也優(yōu)于順銑。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略棱柱面加工棱柱面加工的主要問(wèn)題是模具局部邊角的斷裂，主要

考慮切削力的作用方向。加工底板邊順銑時(shí)表面粗糙度變化不大，底邊角邊質(zhì)量好，但逆銑時(shí)表面粗糙度值變大，底邊角邊質(zhì)量下降.為獲得高質(zhì)量邊角，應(yīng)先對(duì)其邊進(jìn)行順銑加工。加工立板兩側(cè)邊在順銑時(shí)受力方向各不相同，即一邊是壓入，一邊是壓出(圖13b)。因此實(shí)際進(jìn)給方向在切削各邊角時(shí)必須有所改變。加工立板頂面邊角應(yīng)通過(guò)改變逆銑時(shí)的切入點(diǎn)位置使切入位置可避免工件角邊破碎。刀具角度如主偏角等對(duì)這種崩邊有很大影響，一般控制在30°左右。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略為了防止加工過(guò)程中產(chǎn)生缺角，還可采取以下措施:(1)在電極加工前先在加工液中浸泡：(2)使用耐磨性好的刀具：(3)采用順銑(向下走刀)的方法進(jìn)行加工：(4)切削時(shí)減少刀具的切入量：(5)切削刀具的螺距切入量小于刀具直徑的1/2：(6)加工兩端部時(shí)進(jìn)行減速加工：(7)加工下方時(shí)使用墊板增強(qiáng)終端面的剛性：(8)在對(duì)上面的彎曲部與側(cè)面之間的角部進(jìn)行加工時(shí)，如果容易產(chǎn)生細(xì)小裂縫，則應(yīng)在完成上面彎曲部的加工后，再對(duì)側(cè)面進(jìn)行精加工。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工策略切屑處理盡管石墨是一種很穩(wěn)定的材料，對(duì)人體健康沒(méi)有直接不良影響，用肥皂很容易清洗干凈。但是石墨切屑可能以粉塵、污染物等形式影響環(huán)境安全，此外粉塵也對(duì)人體有害。因此加工時(shí)最好使用吸塵設(shè)備和口罩。切屑形態(tài)是通過(guò)粉屑、斷裂切屑以及所使用的切削介質(zhì)來(lái)影響刀具磨損的。強(qiáng)烈吹風(fēng)可避免石墨顆粒的二次磨損。加工浸漬電解質(zhì)后的石墨時(shí)，刀具磨損急劇下降。此外必須高度重視石墨粉末的清理，應(yīng)配有將精加工石墨粉吸入潮濕裝置的設(shè)備，在粗加工時(shí)則要有清潔循環(huán)并間斷地過(guò)濾工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工條件選擇適當(dāng)?shù)募庸l件對(duì)于刀具的壽命有相當(dāng)大的影響。（1）切削方式（順銑和逆銑），順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從最大減小到零，刀具切入工件后不會(huì)出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象，工藝系統(tǒng)的剛性好，切削振動(dòng)??；逆銑時(shí)，刀具的切入厚度從零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑，此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振，因此逆銑的切削振動(dòng)大；工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極銑削加工條件（2）吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵，有利于減小刀具二次磨損，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，減少石墨粉塵對(duì)機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響；（3）選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量。綜述以上幾點(diǎn)，刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長(zhǎng)的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6減少石墨銑削崩角措施1.在電極加工前先在電火花加工液中浸泡;2.使用耐磨性好的刀具;3.采用順銑加工;4.切削時(shí)減小刀具直徑的每齒進(jìn)給量;5.徑向切深應(yīng)小于刀具直徑的確1/2;6.加工兩端部時(shí)進(jìn)行減速加工;7.加工下方時(shí)使用墊板增強(qiáng)終端面的剛性;8.在對(duì)上面的彎曲部與側(cè)面之間的角部進(jìn)行加工時(shí),如果容易產(chǎn)生細(xì)小裂縫,則應(yīng)在完成上面彎曲部的加工后,再對(duì)側(cè)面進(jìn)行精加工;工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6減少石墨銑削崩角措施9.加工之前先在工件的切出端銑削一小段距離可有效地避免切出邊崩角,,類似于車削時(shí)對(duì)圓柱形工件進(jìn)行端面倒角.10.在石墨工件末端處倒角或在末端留出加工余量在后道工序中去除,以便于刀具切出,可有效避免石墨工件崩角;11.避免使用方頭切斷刀,防止加工完成前發(fā)生石墨崩角現(xiàn)象.12.建議選用后角為20°的鑲刀片.工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6合理設(shè)定火花位根據(jù)放電面積和電極特點(diǎn)合理設(shè)置放電火花位，特殊情況時(shí)最好與ＥＤＭ部門溝通，共同商定所用火花位的大小。也可以參考下表來(lái)設(shè)定火花位的大小。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6肋骨電極肋骨電極就是我們通常所說(shuō)的薄片.在電極中經(jīng)常會(huì)遇到一些獨(dú)立或者連體的薄片.加工這些薄片最容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是發(fā)生彈刀、崩角甚至崩斷.為避免此類問(wèn)題的發(fā)生,特供以下方案參考:石墨電極加工實(shí)例工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例１．粗加工留合適的余量骨位粗加工余量控制很重要,余量過(guò)少精光時(shí)就會(huì)彈刀甚至崩斷;余量過(guò)多就會(huì)增大精光刀具的負(fù)荷和磨損，減小精光刀具的壽命,同時(shí)精光時(shí)也會(huì)出現(xiàn)很大的振動(dòng).因此,開粗骨位時(shí)要留合適的余量供精光用.

根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn)可以參考以下方法留余量開粗:

骨位0～8mm高開粗后保證骨厚2～2.5mm左右骨位8～15mm高開粗后保證骨厚2.5～3mm左右骨位15～25mm高開粗后保證骨厚3～3.5mm左右骨位25～35mm高開粗后保證骨厚3.5～4mm左右骨位35mm以上高應(yīng)考慮分段開粗(先開粗到一定深度并光出一截,再開粗余下部分,接著光刀時(shí)需重復(fù)切削一段,并將上面避開0.01～0.02mm)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例２.精光時(shí)選擇適中的刀具和控制較好的下刀量精光骨位刀具過(guò)大，每刃切入量就會(huì)增多，切削接觸面積就會(huì)擴(kuò)大，骨位振動(dòng)就會(huì)增強(qiáng)．精光骨位刀具過(guò)小，就不能承受較大的切削余量，刀具的損耗就會(huì)達(dá)到極限．因此，精光骨位要選用合適大小的刀具來(lái)精光．一般情況下,優(yōu)先考慮選用中小直徑刀具,盡量避免用球刀或刀尖圓角Ｒ過(guò)大的刀具精光骨位邊;盡量避免刀具有效長(zhǎng)度不夠,以至精光時(shí)刀桿擦到骨位直身邊.下刀量的控制：超薄，尖銳或較高而短的骨位精光下刀量step一般在0.08mm以內(nèi)。正常情況下精光下刀量要根據(jù)骨位斜度和精光刀具R角來(lái)控制，step一般在0.12～0.25mm之間,保證粗糙度誤差在0.005～0.008mm即可。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例3.合理安排工序,改善加工效果加工骨位要遵循“先光頂,后光邊”的原則,也就是說(shuō)在精光骨位側(cè)邊之前一定要將頂部光出.對(duì)于斜頂或弧頂骨位開完粗之后即可光出頂面,由于開粗之后有足夠的余量保護(hù)著骨位,光頂時(shí)就比較穩(wěn)定;對(duì)于平頂骨位既可以開粗之后光出,也可以在開粗時(shí)一同將頂部火花位加工出來(lái),這一點(diǎn)要根據(jù)骨位的難度和實(shí)際情況選擇較方便的一種方式加工.注意:用球刀光骨位頂面時(shí),最好選擇刀具直徑在?4以下的球刀精光,這樣加工的效果會(huì)比較好些(大球刀光頂接觸面大對(duì)骨位震動(dòng)較大,不安全)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6

４．優(yōu)化加工方法,提高生產(chǎn)效率加工方法的好壞,直接影響到加工產(chǎn)品的質(zhì)量和加工時(shí)間的長(zhǎng)短,因此用較好的加方法不僅可以使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到更佳還可以提高生產(chǎn)效率:

１).簡(jiǎn)單獨(dú)立的骨位,開粗時(shí)留較多的余量,光刀時(shí)給較大的下刀量,在特殊情況下可以不需開粗,直接一次性將火花位走到位,精光出骨位.比如:厚度0.6mm的直身骨位,有100mm高,開粗后至少保證骨位有12mm厚供精光刀,用?12平底刀精光時(shí)step可以給0.2～0.3mm.若余量厚度不足一刀盤寬則不必開粗.石墨電極加工實(shí)例工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6

2).連體的骨位由于有較多的拐角,開粗時(shí)會(huì)在拐角處留有較多余量,如果不去掉這部分余量,精光刀時(shí)就會(huì)在拐角處發(fā)生彈刀,這樣既傷精光刀具又彈花骨位,因此光刀之前一定要去掉這部份余量,通常我們稱之為“中粗角”.“中粗角”有兩種較好的方法:一種是開粗之前用合適的麻花鉆在每個(gè)拐角處鉆一個(gè)孔(深度抬高0.1㎜左右);另一種是開完粗之后用合適的平底刀具在拐角處插一刀(深度抬高0.1㎜左右),但這種方法要求開粗時(shí)有較大的余量,以免插角時(shí)振動(dòng)太大將骨位崩裂.當(dāng)然,如果只有幾處拐角也可以開完粗后用一把合適的小刀具走雙向分層兜角,清除余量.工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例

3).采用單向順銑的方式精兜骨位是較理想的方法,一般逆銑對(duì)骨位的振動(dòng)會(huì)加大,精兜骨位側(cè)邊時(shí),要將已光出的頂面避幵0.1㎜左右,以免兜邊時(shí)刮傷到頂部,同時(shí)可以保證利角處完好無(wú)缺.工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例開粗時(shí)余量留到位,以下為常見“針”的高度及余量“針”高0～5mm開粗后保證“針”的直徑≧?2.5mm“針”高5～10mm開粗后保證“針”的直徑≧?3.5mm“針”高10～15mm開粗后保證“針”的直徑≧?4.5mm“針”高15～20mm開粗后保證“針”的直徑≧?5.5mm“針”高20～25mm開粗后保證“針”的直徑≧?6.5mm“針”形電極加工石墨電極中的“針”相對(duì)于骨位而言更脆弱,強(qiáng)度更差，因此更容易崩斷．但只要保證了以下兩點(diǎn)也不難加工：工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例一般余量盡可能留多些，如右圖所示2支“針”頂部直徑?0.6,底部直徑?1.6,“針”高80mm.加工方法如下:a.?10R0.5平底刀精光頂面,走出火花位；b.?10R0.5平底刀單邊留9～10mm開粗,2支“針”中間部分不需開通c.?10R0.5平底刀精光,下刀量step=0.15;注意：此情況精光時(shí)一定要采用同步等高銑加工,若還是采用傳統(tǒng)的口袋分層銑,由于中間沒(méi)開通,光第1支“針”時(shí)會(huì)擠到另一支!(“針”有拔模斜度工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例2．選用較好的刀具，給最佳的下刀量以圖40支“針”(頂部為直徑0，底部直徑?1.5mm)為例，說(shuō)明加工方法:a.?4R0.2平底刀單邊留1.5mm開粗(2支“針”間距為7.5mm)下刀量step=0.6mmb.?4R0.2平底刀精光平底；c.?3R0.2平底刀精光邊,“針”尖1～2mm部分step=0.02~0.04mm;以下部分step=0.06~0.08mm注意:加工小直徑并且較高的“針”,一定要使用較新的刀具精光,刀尖圓角偏小為好;加工一般的“針”用中小直徑刀具精光為好,對(duì)于“針”頂或尖銳的部分下刀量要適當(dāng)給少點(diǎn),加工時(shí)不可吹氣!工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例立體電極加工當(dāng)電極在EDM時(shí)，有兩個(gè)或兩個(gè)以上方向同時(shí)有放電作用即為立體電極.如下圖所示的立體電極EDM時(shí)五個(gè)面同時(shí)起到放電效果,該類型的電極從一個(gè)方向加工不出來(lái),一般需從幾個(gè)方向加工(即多面加工).加工時(shí)盡量使用EROWA夾具以保證精度,同時(shí)也方便加工.工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例以上圖為例說(shuō)明加工方法:先用?12R0.5從頂面整體開粗,并光出電極底座;?3R0.3二次開粗小槽及凹坑；?10R5球刀精光頂面及精兜側(cè)邊；?10R0.5精平底,精兜側(cè)邊下面5mm(切掉球刀留下的圓角R5);?2R1球刀和?1R0.1分別清圓角和利角(只光頂面和靠近頂面部分);最后分別從四個(gè)側(cè)面加工，用?1R0.1和?1R0.5球刀清出側(cè)面所有的圓角和利角；工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例大形電極加工玩具車頭徽(模型高91mm)加工要求:最小刀具用?3球刀和?3R0.3平底刀清角,火花位0.15mm/s).1).?12R0.5單邊留0.1mm開粗深度至～60mm(刀裝61mm長(zhǎng)),每刀下3mm;2).?12R0.5單邊留0.1mm開粗余下深度至～80mm(刀裝81mm長(zhǎng)),每層下刀量2mm,將EDM部份全部大粗完;石墨電極加工實(shí)例工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:63).?12R0.5單邊留0.15mm(避免刀桿刮到直身邊)粗兜電極底座四邊,加工深度至～91mm(刀裝92mm長(zhǎng)),下刀量step=1.5mm;4).?6R0.5單邊留0.1mm二次開粗所有凹槽凹坑,用“熱索夾頭”裝刀(刀伸出60mm長(zhǎng))每層下刀量0.6mm;

5).?3R0.2粗角以及再次開粗A,B所指區(qū)域?6R0.5開粗不到的部分,用“索夾頭”裝刀(刀桿伸出42mm長(zhǎng))每層下刀量0.25mm;石墨電極加工實(shí)例工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:66).?5球刀用最佳化等高刀路精光深度至～50mm(A處用面封住,其余整體精光),刀裝45mm長(zhǎng)(BT30夾頭可探進(jìn)5mm),精光步距step=0.16mm;7).?3R0.2精光A處所指區(qū)域,刀裝38mm長(zhǎng);8).?3球刀精清角以及精光B處所指區(qū)域50mm深以下的部分,用“熱索夾頭”裝刀(刀桿伸出42mm長(zhǎng)),精光步距step=0.12mm;9).?12R0.5精兜電極底座四條直身邊(要給火花位).工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例注意:1).對(duì)于較高大的電極,要先用短刀走大步距開粗再用加長(zhǎng)刀接著開粗;2).對(duì)于該類型的電極,加工時(shí)一般都會(huì)用到加長(zhǎng)刀具或者裝刀時(shí)要用“熱索夾頭”

編程時(shí)一定要對(duì)刀桿干涉刀頭碰撞進(jìn)行檢查,驗(yàn)證刀桿刀頭是否會(huì)傷到工件3).對(duì)于EDM部分和底座直接連在一起的電極,底座周邊要求給火花位;另外電極底座形狀不規(guī)則(有較大的撇角或開有通槽和缺口)底座周邊也要求給火花位.4).對(duì)于加長(zhǎng)刀具走利角或銳角的情況，一定要將刀路的尖角進(jìn)行修圓處理,否則刀具會(huì)在拐角處發(fā)生彈刀過(guò)切.工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例拼裝電極加工在鋁板上加有10件石墨電極，這類電極加工時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到，為了減輕重量有時(shí)會(huì)將鐵板換成鋁板加工。１.加鋁板的目的:

可以實(shí)現(xiàn)EDM時(shí)多個(gè)電極同時(shí)放電加工，提高EDM效率,保正各電極相對(duì)位置的精確性,方便EDM時(shí)裝夾，還可以加強(qiáng)電極牢固性，避免電極的變形。工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例２.加工此類電極的注意事項(xiàng):a.要按鐵板(鋁板)孔圖劃線鉆孔，小心每件石墨料的擺放位置不可弄錯(cuò)；b.加工時(shí)要注意碼模方向，基準(zhǔn)角位置要與程式單上的一至；c.碰中要跟據(jù)客戶要求以鐵板分中或單角取數(shù)找中心點(diǎn),量高以鐵板頂面拿數(shù)(即光平石墨最高面,高度要保正準(zhǔn)確值=最高面到A面的實(shí)際距離)d.走程式前先要寫一個(gè)試刀程式(每個(gè)電極都要試一圈以防石墨料裝偏等問(wèn)題,試刀深度以每個(gè)電極模型最高點(diǎn)抬高3mm)再寫一個(gè)光平面的程式(光平面的目的是去除石墨料高度方向的余量,由于高度方向的余量較多要分幾刀光平面)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例

e.若能用一把刀開粗則就用同一把刀將鋁板上所有電極開粗出來(lái)，每件電極底座只需光出5～10mm高，以免浪費(fèi)時(shí)間和銑到鋁板.f.若石墨電極材料較大，導(dǎo)致電極模型伸出到鋁板外面,編程整理3D圖時(shí)一定要保鋁板四邊相對(duì)中心點(diǎn)是分中的，決不可對(duì)石墨電極和鐵板整體進(jìn)行分中g(shù).加工完后決不可將鋁板和石墨電極拆開.(但要注意電極的機(jī)械變形)工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6石墨電極加工實(shí)例常見問(wèn)題及處理崩塌現(xiàn)象:

石墨電極在加工中棱邊或利角部位出現(xiàn)崩損產(chǎn)生原因:1.加工工藝方法不恰當(dāng)

2.進(jìn)給速度過(guò)快

3.刀具磨損變鈍

4.用低端石墨加工高要求電極改善方法：1.制定合理的加工工藝

①.開粗下切步距稍微小一些，采用先光頂，后光周的方式加工工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6②.加工之前先在工件的切出端銑削一小段距離可有效地避免切出邊崩角③.避免使用方頭切斷刀,防止加工完成前發(fā)生石墨崩角現(xiàn)象④.建議選用后角為20°的鑲刀片⑤.采用順銑加工2.切削時(shí)減小刀具直徑的每刀進(jìn)給量,側(cè)向進(jìn)刀應(yīng)小于刀具直徑的確1/23.使用耐磨性好的刀具,刀具磨損后要及時(shí)換刀

4.根據(jù)電極要求合理選用石墨材料工藝改進(jìn)專業(yè)系統(tǒng)版權(quán)所有石金精密科技(深圳)有限公司聯(lián)系電話:6常見問(wèn)題及處理常見問(wèn)題及處理彈刀現(xiàn)象:

石墨電極在加工中的側(cè)面或轉(zhuǎn)角部位出現(xiàn)過(guò)切的現(xiàn)象產(chǎn)生原因:

1.粗加工時(shí)留給精加工的余量過(guò)小

2.給定切削參數(shù)不合理

3.刀具選用或裝夾不合理

4.加工機(jī)臺(tái)穩(wěn)