石墨电极加工课件

石墨电极铣削加工讲义前言石墨具有较高的高温强度、低热膨胀系数、较好的可加工性和良好的热、电导率，因此石墨电极广泛应用于冶金、电炉、电火花加工等领域。尽管石墨是一种非常容易切削的材料，但由于用作EDM电极的石墨材料必须具有足够的强度以免在操作和EDM加工过程中受到破坏，同时电极形状(薄壁、小圆角、锐变)等也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出较高的要求，这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨损。因此如何防止工件崩碎、提高表面加工质量、降低加工刀具成本成为石墨电极加工的一个重要问题。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨比铜更有优越性（一）石墨重量比铜轻（约为铜的1/5）适合大型、整体电极的制作更能提高机加工和放电的效率工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工无毛剌、不变形可减少手工工作量,确保模具品质石墨比铜更有优越性（三）工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨耐高温、不消熔放电效率高,电极损耗少其放电效率是铜电极的1.5～3倍石墨比铜更有优越性（四）石墨铜工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨材质均匀、精细放电加工容易得到粗细均一的表面石墨比铜更有优越性（五）工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6⑴刀具磨损严重石墨切削过程中生成的微细而崩碎切屑,散落,堆积并极易粘附在前后刀面及已加工表面上,与被加工石墨材料同时对切削刃产生急剧的摩擦和部冲击作用,导致切削加工过程中刀具的磨损非常严重

石墨电极机加工特点工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6⑵切削阻力小

石墨材料的晶体结构存在空位,位错和其它原子等微晶缺陷,使石墨材料的实际强度大大低于其理论强度,切削加工时,石墨材料在外加局部应力下就可扩展使材料破碎而成为切屑,因此石墨加工时的切削力比较小.石墨电极机加工特点工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6⑶切削力具有振动性

石墨材料具有脆性,室温拉伸不存在塑性变形阶段,只是很小的弹性变形后立即产生脆性断裂,脆性断裂破坏特性是石墨切削力波动性的主要原因.此外,石墨材料的结构组成不均匀,并存在显微缺陷,这也使得石墨切削变得不稳定,导致了切削力的波动性.用于石墨加工的刀具必须具有良好的抗冲击振动性能.石墨电极机加工特点工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6⑸石墨工件易发生边角崩碎

石墨电极为脆弱材料,加工过程中由于表面圆角或拐角处铣削方向的改变,机床加速度的突然变化,刀具切入和切出的方向和角度,极其微小的切削振动,刀具磨损和破损等,均可能导致刀具对石墨工件产生冲击载荷,发生石墨工件边角脆性崩碎,甚至出现废品.石墨电极机加工特点工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6⑹切削时产生大量的石墨粉尘不仅污染环境,影响操作人员的健康,而且石墨粉尘会对机床部件产生一定的磨损,因此切削石墨电极的机床必须安装高效物吸尘设备.石墨电极机加工特点工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6加工石墨电极的设备条件

加工石墨电极的设备必须是:高转速,快进给,小切深进行加工,是实现石墨电极高效高精度加工的主要手段1.主轴转速:10000～60000r/min2.进给速度:＞60m/min3.配备除尘装置工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨切削与其它材料切削的区别:

1).石墨切削裂纹沿切削方向扩展，大多数切屑沿前刀面滑动，因而产生刀具月牙洼磨损2).其它材料的切削大多数裂纹向下扩展，切屑散落于刀具表面或堆积在前刀面影响切削过程的因素主要有:切削速度、切削进给量、刀具几何参数、工具材料和刀具磨损石墨电极切削机理工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择

刀具材料要求:1.高硬度和高耐磨性2.足够强度与冲击韧性

3.良好的可加工性

4.表面涂层工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择石墨刀具要几何参数:

①前角:采用负前角(6～10°)强度较高，耐冲击和摩擦的性能好

②后角:增大后角(＜15°)刀具锋利性增大，后刀面磨损减小③主偏角:增大主偏角(＜30°)刀具磨损下降,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艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择1.

按结构:球头刀和平底刀2.

按使用寿命:

1).金刚石涂层刀

＞

2).聚晶金刚石刀＞

3).立方氮化硼刀＞

4).涂层硬质合金刀＞

5).硬质合金刀＞

6).陶瓷刀＞

7).高速钢刀

分类:工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择加工石墨常用刀径:D10、D6、D3、D1工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择刀具涂层知识:刀具涂层是在韧性、强度较好的硬质合金基体上或高速钢基体上，采用化学气相沉积（CVD）法或物理气相沉积（PVD）法涂覆一层极薄硬质和耐磨性极高的难熔金属化合物而得到的刀具材料。

作用:使刀具既具有基体材料的强度和韧性，又具有很高的耐磨性。刀具可根据不同的需要选择涂层材料。涂层厚度通常为3～8um工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择刀具涂层知识:常用的涂层材料有:

3.氮铝钛或氮钛铝涂层（TiAlN/AlTiN）

TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效提高刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同，AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度，因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

4.氮化铬涂层（CrN）

CrN涂层良好的抗粘结性使其在容易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后，高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨加工刀具的选择刀具涂层知识:常用的涂层材料有:

5.金刚石涂层（Diamond）

CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能，是加工石墨、金属基复合材料（MMC）、高硅铝合金及许多其它高磨蚀材料的理想涂层

注意：纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件，因为加工钢件时会产生大量切削热，并导致发生化学反应，使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏

工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具机加工条件一把好的石墨刀具，应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本

1）切削方式（顺铣和逆铣），顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零，刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象,工艺系统的刚性好，切削振动小；逆铣时刀具的切入厚度从零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径,此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒，都将引起刀具的弹刀或颤振,因此逆铣的切削振动大工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具磨损

刀具磨损是石墨电极加工中最重要的问题.磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量,而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量，是优化高速加工的重要参数.石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为刀尖和后刀面.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具磨损的机理刀具磨损机理:

1).刀具与破碎切屑区的冲击接触产生---冲击磨粒磨损2).沿工具表面滑动的切屑产生---滑动摩擦磨损刀具磨损类型:

1).刀尖冲击磨损

①角度冲击,导致前刀面表面层脱落或剥落②切削冲击,其形成前刀面月牙洼磨损2).后刀面磨损

后刀面与已加工表面的机械摩擦磨损工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具磨损的区域磨损区域:1).刀尖52).后刀面3注:非石墨刀具的磨损区域:1).刀刃12).前刀面2工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具磨损的影响刀具磨损影响:1).浪费刀具增加工时降低质量2).尺寸精度不准确,尺寸公差偏大3).表面粗糙,接痕有级差4).电极表面出现“掉粉”样砂孔工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨刀具磨损的因素1).切削速度切削速度增大,在摩擦面生成的石墨润滑膜增厚,表面磨损系数减小,刀具磨损很小.2).刀具涂层

在相同的加工条件下,涂层刀具的使用寿命约为普通刀具的1.5倍。3).进给量

每齿进给量增大,刀具磨损变小，但径向切深越大，则刀具磨损越大。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6造成石墨刀具磨损的因素4).刀具结构

球头刀加工曲面，其切削速度从外到里是下降的,刀具顶部易于磨损.平底刀加工台阶轮廓,加工余量波动强烈,刀具受到损害.5).刀具角度刀具负前角越小,刀具磨损越小后角增大,刀具锋利性增大,后刀面磨损减小主偏角增大,刃口强度降低,刀具磨损增大工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:66).石墨材料石墨材料粒径越小,石墨晶粒间的微观界应力越小,内部质点堆积越疏松,材料的肖氏硬度越高,抗弯强度越高,刀具磨损越严重7).铣削方向

由于破碎颗粒量以及刀具实际切入冲击的不同,顺铣刀具后刀面磨损小于逆铣，刀具寿命也高于逆铣。造成石墨刀具磨损的因素工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6减少石墨刀具磨损的措施1.选用较高的主轴转速2.选用适中的每齿进给量3.径向切深小于刀具直径的确1/24.采用顺铣加工5.石墨加工前先在电火花加工液中浸泡6.使用耐磨性好的材料工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6铜材料在切削过程中，热量主要产生在滑移面及剪切面上。剪切面刀具冷却液滑移面石墨与铜电极的差异工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨的多晶体结构被挤碎成粉末。石墨的加工是通过切削刃的挤压而实现的，切削石墨的粉末状细颗粒。刀具石墨与铜电极的差异工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极的类型1)自由表面成形电极:

特点:其有圆角调节面,无锐利腔体和边角

刀具选用:球形铣刀

缺点:加工路径长,耗时多;2)棱柱面电极:

特点:由棱柱几何面构成,无圆角,有最简单的弯曲面,柱面和锐角边

刀具选用:平底铣刀、球形铣刀

缺点:需考虑若干特殊位置的加工状态工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略选用低成本刀具:①粗加工时,切削速度越高,刀具磨损越小,加工成本也越低.在低速切削时使用涂层金刚石刀具②精加工时,计算刀具成本时,聚晶金刚石刀具有较好的重刃磨性,刀具成本最低③使用小直径刀具,推荐金刚石涂层刀具，加工最经济工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略刀具几何参数

要求:前角:

在6°左右较好，

精加工时，在6～10°之间后角:应小于15°，主偏角:与侧刃磨损无关,因此主偏角小

于30°较好,太大则不适于精加工工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略切削参数选择原则:1)根据机床、刀具夹头等给定条件确定刀具齿数，防止刀具振动：2)在切削刀具强度、切削深度和切削宽度范围内，计算最大许可每齿进给量：3)依据机床进给和机床进给加速度特性，在恒定每齿进给量时确定最大切削转速4)最终选定稳定的最大主轴转速，并与每齿进给量相适应。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略电极机械加工推荐参数平底铣刀

(4枚刀)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略电极机械加工推荐参数球形铣刀

(2枚刀)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略电极机械加工推荐参数球形铣刀

(4枚刀)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略石墨电极加工策略:石墨电极粗加工和精加工的策略是不同的。一般粗加工应为精加工留较少的余量，所以在使用小直径刀具时，应采用高进给(切削进给和走刀进给)。在使刀具磨损量最小化的前提下，获得高的单位切削体积和单刀刃有效切入量，残余切削量要满足精加工的要求：

精加工的目标是以最短的加工时间获得最高的加工质量，应使最佳表面质量与最小刀具磨损量之比最佳化。加工时应提高加工速度、缩短加工时间，使切入量变化引起的加工过程不稳定最小化，使刀具寿命最大化。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略粗加工策略:

石墨电极切削是在块料上进行的，加工余量很容易描述，其加工目标就是在最短时间内切除最大量的材料。粗加工可以采用仿形铣削或轮廓铣削的方式:

仿形铣削采用球头铣刀，切削深度和切削宽度均在变化中，切削深度小，刀具磨损快，加工时间长：

轮廓铣削采用平底铣刀,加工时间短,刀具磨损小,切削宽度固定,没有太多的往复运动,可以有很大的进给量。

粗加工工艺的优劣取决于根据工具表面轮廓曲线函数进行的NC编程，使得可沿包络等高线进行快速、简易的铣削加工。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略精加工策略:精加工目标是使加工稳定，有较小的形状误差和良好的表面质量，减小刀具磨损量,以及降低加工成本。在精加工中，要考虑到刀具质量的临界条件和加工过程稳定可靠性，对弯角处理要考虑铣削方向对加工精度和表面质量的影响，以及刀具承载和机床振动等。沿平面轮廓铣削时的最佳策略应是采用逆铣和平面轮廓铣削的组合.沿曲面进给铣削时会出现拉铣(向上走刀)或钻铣(向下走刀)现象，刀具的变形会导致工件轮廓偏差。钻铣的轮廓偏差小于拉铣加工，而逆铣加工轮廓偏差也优于顺铣。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略棱柱面加工棱柱面加工的主要问题是模具局部边角的断裂，主要

考虑切削力的作用方向。加工底板边顺铣时表面粗糙度变化不大，底边角边质量好，但逆铣时表面粗糙度值变大，底边角边质量下降.为获得高质量边角，应先对其边进行顺铣加工。加工立板两侧边在顺铣时受力方向各不相同，即一边是压入，一边是压出(图13b)。因此实际进给方向在切削各边角时必须有所改变。加工立板顶面边角应通过改变逆铣时的切入点位置使切入位置可避免工件角边破碎。刀具角度如主偏角等对这种崩边有很大影响，一般控制在30°左右。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略为了防止加工过程中产生缺角，还可采取以下措施:(1)在电极加工前先在加工液中浸泡：(2)使用耐磨性好的刀具：(3)采用顺铣(向下走刀)的方法进行加工：(4)切削时减少刀具的切入量：(5)切削刀具的螺距切入量小于刀具直径的1/2：(6)加工两端部时进行减速加工：(7)加工下方时使用垫板增强终端面的刚性：(8)在对上面的弯曲部与侧面之间的角部进行加工时，如果容易产生细小裂缝，则应在完成上面弯曲部的加工后，再对侧面进行精加工。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工策略切屑处理尽管石墨是一种很稳定的材料，对人体健康没有直接不良影响，用肥皂很容易清洗干净。但是石墨切屑可能以粉尘、污染物等形式影响环境安全，此外粉尘也对人体有害。因此加工时最好使用吸尘设备和口罩。切屑形态是通过粉屑、断裂切屑以及所使用的切削介质来影响刀具磨损的。强烈吹风可避免石墨颗粒的二次磨损。加工浸渍电解质后的石墨时，刀具磨损急剧下降。此外必须高度重视石墨粉末的清理，应配有将精加工石墨粉吸入潮湿装置的设备，在粗加工时则要有清洁循环并间断地过滤工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工条件选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。（1）切削方式（顺铣和逆铣），顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零，刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象，工艺系统的刚性好，切削振动小；逆铣时，刀具的切入厚度从零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径，此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒，都将引起刀具的弹刀或颤振，因此逆铣的切削振动大；工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极铣削加工条件（2）吹气（或吸尘）和浸渍电火花液加工，及时清理工件表面的石墨粉尘，有利于减小刀具二次磨损，延长刀具的使用寿命，减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响；（3）选择合适的高转速及相应的大进给量。综述以上几点，刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件，在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色，缺一不可，相辅相成的。一把好的石墨刀具，应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6减少石墨铣削崩角措施1.在电极加工前先在电火花加工液中浸泡;2.使用耐磨性好的刀具;3.采用顺铣加工;4.切削时减小刀具直径的每齿进给量;5.径向切深应小于刀具直径的确1/2;6.加工两端部时进行减速加工;7.加工下方时使用垫板增强终端面的刚性;8.在对上面的弯曲部与侧面之间的角部进行加工时,如果容易产生细小裂缝,则应在完成上面弯曲部的加工后,再对侧面进行精加工;工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6减少石墨铣削崩角措施9.加工之前先在工件的切出端铣削一小段距离可有效地避免切出边崩角,,类似于车削时对圆柱形工件进行端面倒角.10.在石墨工件末端处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.避免使用方头切断刀,防止加工完成前发生石墨崩角现象.12.建议选用后角为20°的镶刀片.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6合理设定火花位根据放电面积和电极特点合理设置放电火花位，特殊情况时最好与ＥＤＭ部门沟通，共同商定所用火花位的大小。也可以参考下表来设定火花位的大小。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6肋骨电极肋骨电极就是我们通常所说的薄片.在电极中经常会遇到一些独立或者连体的薄片.加工这些薄片最容易出现的问题就是发生弹刀、崩角甚至崩断.为避免此类问题的发生,特供以下方案参考:石墨电极加工实例工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例１．粗加工留合适的余量骨位粗加工余量控制很重要,余量过少精光时就会弹刀甚至崩断;余量过多就会增大精光刀具的负荷和磨损，减小精光刀具的寿命,同时精光时也会出现很大的振动.因此,开粗骨位时要留合适的余量供精光用.

根据加工经验可以参考以下方法留余量开粗:

骨位0～8mm高开粗后保证骨厚2～2.5mm左右骨位8～15mm高开粗后保证骨厚2.5～3mm左右骨位15～25mm高开粗后保证骨厚3～3.5mm左右骨位25～35mm高开粗后保证骨厚3.5～4mm左右骨位35mm以上高应考虑分段开粗(先开粗到一定深度并光出一截,再开粗余下部分,接着光刀时需重复切削一段,并将上面避开0.01～0.02mm)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例２.精光时选择适中的刀具和控制较好的下刀量精光骨位刀具过大，每刃切入量就会增多，切削接触面积就会扩大，骨位振动就会增强．精光骨位刀具过小，就不能承受较大的切削余量，刀具的损耗就会达到极限．因此，精光骨位要选用合适大小的刀具来精光．一般情况下,优先考虑选用中小直径刀具,尽量避免用球刀或刀尖圆角Ｒ过大的刀具精光骨位边;尽量避免刀具有效长度不够,以至精光时刀杆擦到骨位直身边.下刀量的控制：超薄，尖锐或较高而短的骨位精光下刀量step一般在0.08mm以内。正常情况下精光下刀量要根据骨位斜度和精光刀具R角来控制，step一般在0.12～0.25mm之间,保证粗糙度误差在0.005～0.008mm即可。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例3.合理安排工序,改善加工效果加工骨位要遵循“先光顶,后光边”的原则,也就是说在精光骨位侧边之前一定要将顶部光出.对于斜顶或弧顶骨位开完粗之后即可光出顶面,由于开粗之后有足够的余量保护着骨位,光顶时就比较稳定;对于平顶骨位既可以开粗之后光出,也可以在开粗时一同将顶部火花位加工出来,这一点要根据骨位的难度和实际情况选择较方便的一种方式加工.注意:用球刀光骨位顶面时,最好选择刀具直径在Ø4以下的球刀精光,这样加工的效果会比较好些(大球刀光顶接触面大对骨位震动较大,不安全)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6

４．优化加工方法,提高生产效率加工方法的好坏,直接影响到加工产品的质量和加工时间的长短,因此用较好的加方法不仅可以使产品质量达到更佳还可以提高生产效率:

１).简单独立的骨位,开粗时留较多的余量,光刀时给较大的下刀量,在特殊情况下可以不需开粗,直接一次性将火花位走到位,精光出骨位.比如:厚度0.6mm的直身骨位,有100mm高,开粗后至少保证骨位有12mm厚供精光刀,用Ø12平底刀精光时step可以给0.2～0.3mm.若余量厚度不足一刀盘宽则不必开粗.石墨电极加工实例工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6

2).连体的骨位由于有较多的拐角,开粗时会在拐角处留有较多余量,如果不去掉这部分余量,精光刀时就会在拐角处发生弹刀,这样既伤精光刀具又弹花骨位,因此光刀之前一定要去掉这部份余量,通常我们称之为“中粗角”.“中粗角”有两种较好的方法:一种是开粗之前用合适的麻花钻在每个拐角处钻一个孔(深度抬高0.1㎜左右);另一种是开完粗之后用合适的平底刀具在拐角处插一刀(深度抬高0.1㎜左右),但这种方法要求开粗时有较大的余量,以免插角时振动太大将骨位崩裂.当然,如果只有几处拐角也可以开完粗后用一把合适的小刀具走双向分层兜角,清除余量.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例

3).采用单向顺铣的方式精兜骨位是较理想的方法,一般逆铣对骨位的振动会加大,精兜骨位侧边时,要将已光出的顶面避幵0.1㎜左右,以免兜边时刮伤到顶部,同时可以保证利角处完好无缺.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例开粗时余量留到位,以下为常见“针”的高度及余量“针”高0～5mm开粗后保证“针”的直径≧Ø2.5mm“针”高5～10mm开粗后保证“针”的直径≧Ø3.5mm“针”高10～15mm开粗后保证“针”的直径≧Ø4.5mm“针”高15～20mm开粗后保证“针”的直径≧Ø5.5mm“针”高20～25mm开粗后保证“针”的直径≧Ø6.5mm“针”形电极加工石墨电极中的“针”相对于骨位而言更脆弱,强度更差，因此更容易崩断．但只要保证了以下两点也不难加工：工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例一般余量尽可能留多些，如右图所示2支“针”顶部直径Ø0.6,底部直径Ø1.6,“针”高80mm.加工方法如下:a.Ø10R0.5平底刀精光顶面,走出火花位；b.Ø10R0.5平底刀单边留9～10mm开粗,2支“针”中间部分不需开通c.Ø10R0.5平底刀精光,下刀量step=0.15;注意：此情况精光时一定要采用同步等高铣加工,若还是采用传统的口袋分层铣,由于中间没开通,光第1支“针”时会挤到另一支!(“针”有拔模斜度工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例2．选用较好的刀具，给最佳的下刀量以图40支“针”(顶部为直径0，底部直径Ø1.5mm)为例，说明加工方法:a.Ø4R0.2平底刀单边留1.5mm开粗(2支“针”间距为7.5mm)下刀量step=0.6mmb.Ø4R0.2平底刀精光平底；c.Ø3R0.2平底刀精光边,“针”尖1～2mm部分step=0.02~0.04mm;以下部分step=0.06~0.08mm注意:加工小直径并且较高的“针”,一定要使用较新的刀具精光,刀尖圆角偏小为好;加工一般的“针”用中小直径刀具精光为好,对于“针”顶或尖锐的部分下刀量要适当给少点,加工时不可吹气!工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例立体电极加工当电极在EDM时，有两个或两个以上方向同时有放电作用即为立体电极.如下图所示的立体电极EDM时五个面同时起到放电效果,该类型的电极从一个方向加工不出来,一般需从几个方向加工(即多面加工).加工时尽量使用EROWA夹具以保证精度,同时也方便加工.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例以上图为例说明加工方法:先用Ø12R0.5从顶面整体开粗,并光出电极底座;Ø3R0.3二次开粗小槽及凹坑；Ø10R5球刀精光顶面及精兜侧边；Ø10R0.5精平底,精兜侧边下面5mm(切掉球刀留下的圆角R5);Ø2R1球刀和Ø1R0.1分别清圆角和利角(只光顶面和靠近顶面部分);最后分别从四个侧面加工，用Ø1R0.1和Ø1R0.5球刀清出侧面所有的圆角和利角；工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例大形电极加工玩具车头徽(模型高91mm)加工要求:最小刀具用Ø3球刀和Ø3R0.3平底刀清角,火花位0.15mm/s).1).Ø12R0.5单边留0.1mm开粗深度至～60mm(刀装61mm长),每刀下3mm;2).Ø12R0.5单边留0.1mm开粗余下深度至～80mm(刀装81mm长),每层下刀量2mm,将EDM部份全部大粗完;石墨电极加工实例工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:63).Ø12R0.5单边留0.15mm(避免刀杆刮到直身边)粗兜电极底座四边,加工深度至～91mm(刀装92mm长),下刀量step=1.5mm;4).Ø6R0.5单边留0.1mm二次开粗所有凹槽凹坑,用“热索夹头”装刀(刀伸出60mm长)每层下刀量0.6mm;

5).Ø3R0.2粗角以及再次开粗A,B所指区域Ø6R0.5开粗不到的部分,用“索夹头”装刀(刀杆伸出42mm长)每层下刀量0.25mm;石墨电极加工实例工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:66).Ø5球刀用最佳化等高刀路精光深度至～50mm(A处用面封住,其余整体精光),刀装45mm长(BT30夹头可探进5mm),精光步距step=0.16mm;7).Ø3R0.2精光A处所指区域,刀装38mm长;8).Ø3球刀精清角以及精光B处所指区域50mm深以下的部分,用“热索夹头”装刀(刀杆伸出42mm长),精光步距step=0.12mm;9).Ø12R0.5精兜电极底座四条直身边(要给火花位).工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例注意:1).对于较高大的电极,要先用短刀走大步距开粗再用加长刀接着开粗;2).对于该类型的电极,加工时一般都会用到加长刀具或者装刀时要用“热索夹头”

编程时一定要对刀杆干涉刀头碰撞进行检查,验证刀杆刀头是否会伤到工件3).对于EDM部分和底座直接连在一起的电极,底座周边要求给火花位;另外电极底座形状不规则(有较大的撇角或开有通槽和缺口)底座周边也要求给火花位.4).对于加长刀具走利角或锐角的情况，一定要将刀路的尖角进行修圆处理,否则刀具会在拐角处发生弹刀过切.工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例拼装电极加工在铝板上加有10件石墨电极，这类电极加工时经常会遇到，为了减轻重量有时会将铁板换成铝板加工。１.加铝板的目的:

可以实现EDM时多个电极同时放电加工，提高EDM效率,保正各电极相对位置的精确性,方便EDM时装夹，还可以加强电极牢固性，避免电极的变形。工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例２.加工此类电极的注意事项:a.要按铁板(铝板)孔图划线钻孔，小心每件石墨料的摆放位置不可弄错；b.加工时要注意码模方向，基准角位置要与程式单上的一至；c.碰中要跟据客户要求以铁板分中或单角取数找中心点,量高以铁板顶面拿数(即光平石墨最高面,高度要保正准确值=最高面到A面的实际距离)d.走程式前先要写一个试刀程式(每个电极都要试一圈以防石墨料装偏等问题,试刀深度以每个电极模型最高点抬高3mm)再写一个光平面的程式(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较多要分几刀光平面)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例

e.若能用一把刀开粗则就用同一把刀将铝板上所有电极开粗出来，每件电极底座只需光出5～10mm高，以免浪费时间和铣到铝板.f.若石墨电极材料较大，导致电极模型伸出到铝板外面,编程整理3D图时一定要保铝板四边相对中心点是分中的，决不可对石墨电极和铁板整体进行分中g.加工完后决不可将铝板和石墨电极拆开.(但要注意电极的机械变形)工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6石墨电极加工实例常见问题及处理崩塌现象:

石墨电极在加工中棱边或利角部位出现崩损产生原因:1.加工工艺方法不恰当

2.进给速度过快

3.刀具磨损变钝

4.用低端石墨加工高要求电极改善方法：1.制定合理的加工工艺

①.开粗下切步距稍微小一些，采用先光顶，后光周的方式加工工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6②.加工之前先在工件的切出端铣削一小段距离可有效地避免切出边崩角③.避免使用方头切断刀,防止加工完成前发生石墨崩角现象④.建议选用后角为20°的镶刀片⑤.采用顺铣加工2.切削时减小刀具直径的每刀进给量,侧向进刀应小于刀具直径的确1/23.使用耐磨性好的刀具,刀具磨损后要及时换刀

4.根据电极要求合理选用石墨材料工艺改进专业系统版权所有石金精密科技(深圳)有限公司联系电话:6常见问题及处理常见问题及处理弹刀现象:

石墨电极在加工中的侧面或转角部位出现过切的现象产生原因:

1.粗加工时留给精加工的余量过小

2.给定切削参数不合理

3.刀具选用或装夹不合理

4.加工机台稳