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石墨電極高速加工的策略和加工參數優化選擇原則

2019-01-15 點擊量：2675

石墨具有較高的高溫強度、低熱膨脹系數、較好的可加工性和良好的熱、電導率，因此石墨電極廣泛應用于冶金、電爐、電火花加工等領域。在電火花加工方面，新型石墨電極材料及其加工技術的發展擴展了電火花加工的應用范圍，提高了其使用性能。
石墨電極與銅電極相比具有電極消耗小、加工速度快、機械加工性能好、加工精度高、熱變形小、重量輕、表面處理容易、耐高溫、加工溫度高、電極可粘結等優點。
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度以免在操作和EDM加工過程中受到破壞，同時電極形狀（薄壁、小圓角、銳變）等也對石墨電極的晶粒尺寸和強度提出較高的要求，這導致在加工過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、提高表面加工質量、降低加工刀具成本成為石墨電極加工的一個重要問題。
通常用常規的車削、銑削、磨削方法可以滿足加工簡單形狀電極的需求，但近年來對電極幾何形狀復雜性的要求持續增加。高速加工的高加工表面質量和高加工精度使得石墨電極的高速加工已成為模具EDM加工中的一個熱點，許多生產廠家都已推出了石墨高速加工中心。例如Makino SNC64數控高速石墨銑床、RFM系列機床等，主軸轉速通常在10000～60000r/min，進給速度可達60m/min 以上，加工壁厚小于1mm，最小圓角半徑小于0.2mm。
由于EDM石墨電極高速加工仍屬一種新的工藝，不同石墨材料加工性能也各不相同，對于石墨電極高速加工中的工件崩碎、刀具磨損、加工策略等問題，國內極少有文獻提及。本文介紹了日本、德國等在高性能石墨電極材料機械加工方面的研究成果，包括石墨電極材料的切削機理、切削溫度、刀具磨損、切屑處理等方面的基本理論，以及石墨電極高速加工策略、加工參數選擇等內容。

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