浅谈石墨电极在模具加工中的运用.doc

浅谈石墨电极在模貝加工中的运用近年来跟着精细模具及高效模具（模具周期越来越短）的推岀，我们对模具制造 的需求越来越高，因为铜电极自身种种条件的约束，已越来越不能满意模具职业 的开展需求石墨作为EDM电极资料，以其高切削性、分量轻、成形快、胀大 率极小、损耗小、修整简单等长处，在模具职业已得到广泛运用，替代铜电极已 成为必定一、 石墨电极资料特性1. CNC加工速度快、切削性高、修整简单石墨机加工速度快，为铜电极的3〜 5倍，精加工速度特别杰曲且其强度很高，关于超高（50〜90mm）.超薄（0.2〜 0.5mm）的电极，加工时不易变形并11在许多时分，产物都需求冇很好的纹 面作用，这就需求在做电极时尽量做成全体公电极，而全体公电极制造时存在 种种隐性清角，因为石墨的易修整的特性，使得这一难题很简单得到解决，并 口大大削减了电极的数量，而铜电极却无法做到2•疾速EDM成形、热胀大小、损耗低 因为石墨的导电性比铜好，所以它的放 电速度比铜快，为铜的3~5倍11其放电时能承受住较大电流，电火花粗加 工时更为有利一起，平等体积下，石墨分量为铜的1/5倍，大大减轻EDM的 负荷关于制造大型的电极、全体公电极极具 优势。

右墨的捉高温度为4200 C,为铜的3~4倍（铜的提高温度为1100C）o在 高温下，变形极小（平等电 气条件下为铜的1/3〜1/5）,不软化可以高效、低 耗地将放电能量传送到工 件上因为石墨在高温下强度反而增强，能有效地下降放电损耗（石墨损耗为 铜的1/4）,包管了加工质量3•分量轻、本钱低一套模具的制造本钱中，电极的CNC机加工时刻、EDM时刻、电极损耗等占 总体木钱的绝大部分，而这些都是由电极资料自身所决议石墨与铜比较，石 墨的机加工速度和EDM速度都是铜的3〜5倍一起，磨损极小的特性与全 体公石墨电极的制造，都能削减电极的数量，也就削减了电极的耗材与机加工 时刻一切这些，都可大大下降模具的制造本饯二、 石墨电极机电加工需求与特色1 •电极的制造 专业的石墨电极制造首要选用高速机床来加工，机床安稳性要好, 三轴运动要均匀安稳不振荡，并11像主轴这些反转精度也要尽能够的好对通 常的机床也可以完结电极的加工，仅仅编写刀路的工艺与铜电极有所不同2. EDM放电加工石墨电极就是碳电极因为石墨的导电性能好，所以在放电加 工中能节约很多时间，这也是用石墨做电极的缘由之一3•石墨电极的加工特色工业用石墨质硬而脆，在CN C加工吋对刀具的磨损 较为严峻，通常主张运用硬质合金或金刚石涂层的刀具。

石墨在粗加工时刀具 可直接在工件上下刀，精加工时为防止崩角、碎裂的发作，常选用轻刀快走的 方法加工通常而言，石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发作崩碎，述会 取得较好的侧壁表面质量石墨电极CNC加工时发生的尘埃比较大，能够侵 略到机床的导轨丝杆和主轴等，这就需求石墨加工机床有相应的处置石墨尘埃 的设备，机床密封性也要好，因为石 墨有毒三、 加工石墨电极实例如图1所示的是挂机而板注射模定模芯右墨电极，其毛坯尺度为 182mmx42mmx65mm,中心小槽最大宽度为3.1mm,最大槽深为5.1mm, 整 体加工高度为64mmo这种类型电极的外形尺度中等，形状较为杂乱，在 石墨电极中为较遍及的模型整个模型选用Pro/ENGINEER的Wildfire2.0进 行数控加工，不过，在加工Z前 先在火油中浸泡数小时，下降其脆性因为中 心榊小口不规矩，CAM的加工战略为：先粗加工全体外形，再精加工成形曲面 及下端相连曲面，接着粗加工中心小槽，最终精加工中心小槽图1挂机面板注射模定模芯石墨电极1•全体粗加工 运用D20 ( R1 )涂层镶片铳刀，选用螺旋加工方法(TYPE_SPIRAL),切深(STE已DEPTH)0.35mm,步距(SIDESTEP)8mm,概 描余量 (PROF_STOCK_ALLOW ) 0.35mm , 111 加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW) 0.35mm,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW) 0.35mm,加工方法(ROUGH_OFTION)ROUGH_ONLY,安全高度(CLEAR_DIST) 5mm，主轴 转速(SPINDL巳SPEED ) 2500r/min , 进给速度 (CUT_FEED) 800mm/mino 运用屏幕演示(ScreenPlay)功用，加工刀具轨道如图2所示。

图2粗加工全体外形一起，对加工进行仿真模仿查看(NCCheck)和过切查看(GougeCheck)o铳 刀 没有进入中心槽的内部，整个电极外形被铳出，契合工艺的需求按完结序列(DoneSw q)退出□ [石墨粉】顺序核算的时刻为50s, 加工时刻为2.1h0 2.精加工一精加工选用D16 (R8)球头铳刀，选用曲面 铳肖ij (SurfaceMilling)的加工方法，步 距(SIDE_STEP)0.2mm ,概括余量(PROF_STOCK_ALLOW) -0.25mm,切削 视点(CUT_ANGLE) 45,加工类 型(SCAN_TYPE) TYPE_3,安全高度 (CLEAR_DIST) 5mm,主轴转速(SPINDL巳SPEED) 2500r/min,进给速度(CUT_FEED)650mm/min运用屏 幕演示(Screen Play)功用，加工刀具轨道 如图3所示一起，对加工进行 仿真模仿查看(NC Check)和过切查看(Gouge Check)o铳刀没有进入中心槽的 内部，槽外部被界说的加工成型曲面的负余量(火花空隙即摇动量)都被去除 了，契合工艺的需求按完结序列(Done Swq)退出。

顺序核算的时刻为130s, 加工时刻为1.5ho图3精加工成型曲面3. 精加工二运用D20 (R1)涂层镶片铳刀，加工类型(SCAN_TYPE) TYPE_2, 切深 (STE已DEFTH)0.35mm ,步距(SI DE_STEP)8mm , 概括余量(PROILSTOCK_ALLOW) -0.25mm,粗加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW) 0.35mm ,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW ) 0mm ,加工方法(ROUGH_OPTION) PROF_ONLy, [ 石墨乳】安全高度 (CLEAR_DIST) 5mm,主础 转速(SPINDLE_SPEED) 2500r/min,进给速度(CUT_FEED)800mm/min□使用屏幕演示(Screen Play)功用，加工刀具轨道 如图4所示一起，对加工进行 仿真模仿查看(NCCheck)和过切杳看(Gouge Check)o铳刀进行旁边而加工，电极侧部被铳到位，契合工艺的需求按完结 序列(Done Swq)退出顺序计 算的时刻为45s,加工时刻为2h图4精加工旁边面4. 粗加工中心小槽运用D2 (R0.4)涂层牛鼻铳刀，选用螺旋加工方法 (TYP^SPIRAL),切深(STEP_DEPTH)0.25mm,步距(SID巳STEP)0.8mm,概括奈量 (PROF_STOCK_ALLOW ) ・0.25mm , 粗加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW) -0.25mm,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW)-0 ・ 3 5mm,亦工方法 (ROUGH OPTION) ROUGH ONLY,安全高度(CLEAR_DIST) 5mm,主轴 转速(SPINDL巳SPEED) 3500r/min,进给速度 (CUT_FEED)450mm/mino运用屏幕演示(Screen Play)功用，加工刀具轨道如图5所示。

一起，对加 工进行仿真模仿查看(NCCheck)和过切查看(GougeCheck)铳 刀进入中心 槽的内部，槽的外形被铳出，契合工艺的需求按完结序列(DoneSwq)退出 顺序核算的时刻为30s,加工时刻为1ho图5粗加工中心小槽5.精加工三 精加工选用D1 (R0.5)球头铳刀，选用曲面铳削(SurfaceMilling) 的加工方法， 步距(SIDE_STEP)0.2mm,概括余量(PROLSTOCK_Al_LOW) -0.25mm,切 削视点(CUT_ANGLE) 45,加工类型(SCAN_TYPE) TYP巳3, 安全高度 (CLEAR_DIST) 5mm,主轴转速(SPINDL巳SPEED) 3500r/min, 进给速度(CUT_FEED)400mm/min运用屏幕演示(Screen Play)功用，加工 刀具轨道如图6所示一起，对加工进行仿真模仿查看(NC Check)和过切 查看(Gouge Check)o铳刀进入中心槽的内部，槽内部被界说的加工成形曲面 的负余量(火 花空隙即摇动量)都被去除了，契合工艺的需求按完结序列(DoneSwq)退出顺序核算的时刻为60s,加工时刻为0.5h。

图6精加工中心小槽四、 修改加工作业指导书数控加工作业指导书如图7所示图7加工作业指导书典范五、 结束语对准将来模具职业的开展趋势，谁能在最短的时刻里完结模具的制 造，谁就赢得了客户，赢得了商场因为石墨电极(与铜比较)冇电极耗费少、 放电加工速度快、机械加工性能好、分量轻、热胀大系数小等优越性，现已被 我们逐渐知道并承受具有了石墨电极就具有了模具的明日!①。