本文精辟地介紹了石墨電極材料特性和加工特點(diǎn)鲜结，并以掛機(jī)面板注射模定模芯石墨電極為例詳細(xì)闡述了普通石墨電極的加工方法和編程要點(diǎn)展运，通過采用石墨電極取代銅電極進(jìn)行模具制造活逆，大大縮短了模具的制造周期，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率拗胜，降低了模具的制造成本蔗候。

　　近年來隨著精密模具及高效模具（模具周期越來越短）的推出，人們對(duì)模具制作的要求越來越高埂软，由于銅電極自身種種條件的限制矫撤，已越來越不能滿足模具行業(yè)的發(fā)展要求。石墨作為EDM電極材料聪供，以其高切削性赃勺、重量輕、成形快、膨脹率極小筝妥、損耗小暮霍、修整容易等優(yōu)點(diǎn)，在模具行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用屋问，代替銅電極已成為必然串篓。

　　一、石墨電極材料特性

　　(暫不可見)C加工速度快籍囱、切削性高绩寂、修整容易

　　石墨機(jī)加工速度快，為銅電極的3～5倍烤脾，精加工速度尤其突出佃戈，且其強(qiáng)度很高，對(duì)于超高（50～90mm）匾委、超倍米谩（0.2～0.5mm）的電極，加工時(shí)不易變形剩檀。而且在很多時(shí)候憋沿，產(chǎn)品都需要有很好的紋面效果，這就要求在做電極時(shí)盡量做成整體公電極沪猴，而整體公電極制作時(shí)存在種種隱性清角辐啄，由于石墨的易修整的特性，使得這一難題很容易得到解決运嗜，并且大大減少了電極的數(shù)量壶辜，而銅電極卻無法做到。

　　2.快速EDM成形担租、熱膨脹小砸民、損耗低

　　由于石墨的導(dǎo)電性比銅好，所以它的放電速度比銅快奋救，為銅的3~5倍岭参。且其放電時(shí)能承受住較大電流，電火花粗加工時(shí)更為有利赶马。同時(shí)麸奇，同等體積下，石墨重量為銅的1/5倍既屋，大大減輕EDM的負(fù)荷票援。對(duì)于制作大型的電極、整體公電極極具優(yōu)勢(shì)闰幽。石墨的升華溫度為4200℃膊争，為銅的3~4倍(銅的升華溫度為1100℃)校社。在高溫下，變形極性怠（同等電氣條件下為銅的1/3~1/5）裤谆，不軟化≌⌒可以高效兢假、低耗地將放電能量傳送到工件上。由于石墨在高溫下強(qiáng)度反而增強(qiáng)芋滔，能有效地降低放電損耗（石墨損耗為銅的1/4）援雇，保證了加工質(zhì)量。

　　3.重量輕椎扬、成本低

　　一套模具的制作成本中惫搏，電極的CNC機(jī)加工時(shí)間、EDM時(shí)間蚕涤、電極損耗等占總體成本的絕大部分筐赔，而這些都是由電極材料本身所決定。石墨與銅相比揖铜，石墨的機(jī)加工速度和EDM速度都是銅的3～5倍茴丰。同時(shí)，磨損極小的特性與整體公石墨電極的制作天吓，都能減少電極的數(shù)量贿肩，也就減少了電極的耗材與機(jī)加工時(shí)間。所有這些龄寞，都可大大降低模具的制作成本汰规。

　　二、石墨電極機(jī)電加工要求與特點(diǎn)

　　1.電極的制作

　　專業(yè)的石墨電極制作主要采用高速機(jī)床來加工物邑，機(jī)床穩(wěn)定性要好鲁其，三軸運(yùn)動(dòng)要均勻穩(wěn)定不振動(dòng)，而且像主軸這些回轉(zhuǎn)精度也要盡可能的好耻覆。對(duì)一般的機(jī)床也可以完成電極的加工部宿，只是編寫刀路的工藝與銅電極有所不同惊科。

　　2.EDM放電加工

　　石墨電極就是碳電極柄豹。因?yàn)槭膶?dǎo)電性能好琢账，所以在放電加工中能節(jié)省大量時(shí)間，這也是用石墨做電極的原因之一牺独。

　　3.石墨電極的加工特點(diǎn)

　　工業(yè)用石墨質(zhì)硬而脆， 在C N C加工時(shí)對(duì)刀具的磨損較為嚴(yán)重访芙，一般建議使用硬質(zhì)合金或金剛石涂層的刀具谬堕。石墨在粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀计员，精加工時(shí)為避免崩角、碎裂的發(fā)生沈论，常采用輕刀快走的方式加工假仙。一般而言，石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎簿煌，還會(huì)獲得較好的側(cè)壁表面質(zhì)量氮唯。石墨電極CNC加工時(shí)產(chǎn)生的灰塵比較大，可能入侵到機(jī)床的導(dǎo)軌絲桿和主軸等姨伟，這就要求石墨加工機(jī)床有相應(yīng)的處理石墨灰塵的裝置惩琉，機(jī)床密封性也要好，因?yàn)槭卸尽?/p>

　　三夺荒、加工石墨電極實(shí)例

　　掛機(jī)面板注射模定模芯石墨電極瞒渠，其毛坯尺寸為182mm×42mm×65mm，中間小槽最大寬度為3.1mm技扼，最大槽深為5.1mm伍玖，整體加工高度為64mm。

　　這種類型電極的外形尺寸中等剿吻，形狀較為復(fù)雜窍箍，在石墨電極中為較普遍的模型。整個(gè)模型采用Pro/ENGINEER的Wildfire2.0進(jìn)行數(shù)控加工丽旅，不過仔燕，在加工之前先在煤油中浸泡數(shù)小時(shí)，降低其脆性魔招。由于中間槽小且不規(guī)則低腕，CAM的加工策略為：先粗加工整體外形，再精加工成形曲面及下端相連曲面蓄稠，接著粗加工中間小槽颖怕，最后精加工中間小槽。

　　1. 整體粗加工

　　使用D 2 0 （ R 1 ） 涂層鑲片銑刀译拿， 采用螺旋加工方式（ T Y P E _ S P I R A L ） 剔撮， 切深( S T E P _ D E P T H ) 0 . 3 5 m m ， 步距( S I D E _ S T E P ) 8 m m薛对，輪廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）0.35mm母边，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部余量（BTTOM_STOCK_
A L L O W ） 0 . 3 5 m m 深冶， 加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY蒲姥，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）2500r/min欧陋，進(jìn)給速度(CUT_FEED)800mm/min六泞。

　　使用屏幕演示（Screen Play）功能语但，加工刀具軌跡。

　　同時(shí)急黎，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查（NC Check）和過切檢查（GougeCheck）扎狱。銑刀沒有進(jìn)入中間槽的內(nèi)部，整個(gè)電極外形被銑出勃教，符合工藝的要求淤击。按完成序列（DoneS w q）退出。程序計(jì)算的時(shí)間為50s故源，加工時(shí)間為2.1h污抬。

　　2. 精加工一

　　精加工選用D 1 6 （ R 8 ） 球頭銑刀，采用曲面銑削(SurfaceMilling)的加工方式心软，步距(SIDE_STEP)0.2mm壕吹，輪廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，切削角度（CUT_ANGLE）45°删铃，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_3耳贬，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）2500r/min猎唁，進(jìn)給速度(CUT_FEED)650mm/min咒劲。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖3所示拄渣。同時(shí)轴布，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查(NC Check)和過切檢查（Gouge Check）。銑刀沒有進(jìn)入中間槽的內(nèi)部浦砚，槽外部被定義的加工成型曲面的負(fù)余量（火花間隙即搖動(dòng)量）都被去除了缓捂，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出亚滑。程序計(jì)算的時(shí)間為130s茄妇，加工時(shí)間為1.5h。

　　3. 精加工二

　　使用D 2 0（R 1）涂層鑲片銑刀还做，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_2晨丸，切深(STEP_DEPTH)0.35mm，步距(SIDE_STEP)8mm裕甸，輪廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm云卤，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部余量（BTTOM_STOCK_ALLOW）0mm碳扯，加工方式（ROUGH_OPTION）PROF_ONLY城也，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）2500r/min肯适，進(jìn)給速度(CUT_FEED)800mm/min变秦。使用屏幕演示（Screen Play）功能成榜，加工刀具軌跡如圖4所示框舔。同時(shí)蹦玫，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查（NC Check）和過切檢查（Gouge Check）。銑刀進(jìn)行側(cè)面加工刘绣，電極側(cè)部被銑到位樱溉，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出纬凤。程序計(jì)算的時(shí)間為45s福贞，加工時(shí)間為2h。

　　4. 粗加工中間小槽

　　使用D 2 （ R 0 . 4 ） 涂層牛鼻銑刀停士， 采用螺旋加工方式（TYPE_SPIRAL）挖帘，切深(STEP_D E P T H ) 0 . 2 5 m m ， 步距( S I D E _STEP)0.8mm恋技，輪廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm拇舀，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）-0.25mm，底部余量（BTTOM_STOCK_A L L O W）- 0 . 3 5 m m狈报，加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY株矩，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）3500r/min溺剖，進(jìn)給速度(CUT_FEED)450mm/min碱跃。

　　使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡鳖进。

　　同時(shí)园湘，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查（NC Check）和過切檢查（GougeC h e c k）。銑刀進(jìn)入中間槽的內(nèi)部葵斗，槽的外形被銑出单墓，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出谁意。程序計(jì)算的時(shí)間為30s发娶，加工時(shí)間為1h。

　　5. 精加工三

　　精加工選用D 1 （ R 0 . 5 ） 球頭銑刀料潘，采用曲面銑削(SurfaceMilling)的加工方式抽碌，步距(SIDE_STEP)0.2mm，輪廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm决瞳，切削角度（CUT_ANGLE）45°货徙，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_3，安全高度（CLEAR_DIST）5mm皮胡，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）3500r/min痴颊，進(jìn)給速度(CUT_FEED)400mm/min赏迟。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡蠢棱。同時(shí)锌杀，對(duì)加工進(jìn)行仿真模擬檢查（NC Check）和過切檢查（Gouge Check）。銑刀進(jìn)入中間槽的內(nèi)部泻仙，槽內(nèi)部被定義的加工成形曲面的負(fù)余量（火花間隙即搖動(dòng)量）都被去除了糕再，符合工藝的要求。按完成序列（DoneS w q）退出玉转。程序計(jì)算的時(shí)間為60s突想，加工時(shí)間為0.5h。

　　四究抓、結(jié)束語

　　針對(duì)未來模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)侄侨，誰能在最短的時(shí)間里完成模具的制作，誰就贏得了客戶肚微，贏得了市場(chǎng)气凫。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快恨蒙、機(jī)械加工性能好区糟、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性教够，已經(jīng)被大家逐步認(rèn)識(shí)并接受潮兼。擁有了石墨電極就擁有了模具的明天!

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享杠捂，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)始树，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布赋芥、編輯整理上傳绳宰，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)一膨。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻呀邢、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題豹绪，請(qǐng)第一時(shí)間告知价淌，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益瞒津！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn蝉衣。