石墨電極在模具制造電火花加工中有什么應(yīng)用？

1.石墨電極的制造
    模具制造中的石墨電極首要用銑削加工的方法制造完畢。從加工工藝的視點(diǎn)看，石墨與銅是2種不同的資料，應(yīng)該把握它們不同的切削特性。假定運(yùn)用加工銅電極的工藝來(lái)加工石墨電極，必然會(huì)呈現(xiàn)問(wèn)題，如薄片常常發(fā)生斷裂，這就要求選用適宜的切削刀具與切削參數(shù)。
    加工石墨電極比銅電極的刀具磨損要大，就經(jīng)濟(jì)性考慮，選用硬質(zhì)合金刀具是最經(jīng)濟(jì)的，選擇金剛石涂層刀具（稱(chēng)石墨刀）價(jià)格較寶貴，但金剛石涂層刀具運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)，加工精度高，整體經(jīng)濟(jì)效益不錯(cuò)。刀具的前角巨細(xì)也影響其運(yùn)用壽數(shù)，前角0°的刀具會(huì)比前角15°的刀具高出多達(dá)50%的運(yùn)用壽數(shù)，切削的安穩(wěn)性也較好，可是斜角越大，加工外表越好，運(yùn)用15°斜角的刀具能抵達(dá)最佳的加工外表。加工時(shí)的走刀速度可按電極的形狀來(lái)調(diào)整，一般為10m／min，與加工鋁或塑料類(lèi)似，粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀，精加工易發(fā)生崩角、碎裂的現(xiàn)象，常選用輕刀快走的方法。
    石墨電極在切削加工中會(huì)發(fā)生大量的粉塵，為防止石墨顆粒吸入機(jī)床主軸和絲杠，現(xiàn)在解決方案首要有2種，一種是運(yùn)用專(zhuān)門(mén)的石墨加工機(jī)，另一種是將一般的加工中心改裝，裝備專(zhuān)門(mén)的吸塵設(shè)備。市場(chǎng)上專(zhuān)門(mén)的石墨高速銑削機(jī)床銑削功率高，可輕松完畢雜亂電極的制造，電極精度高，外表質(zhì)量佳。
    假定需求運(yùn)用電火花線切開(kāi)來(lái)制造石墨電極，推薦運(yùn)用顆粒直徑更小的細(xì)石墨資料。石墨資料的電火花線切開(kāi)加工功能較差，其顆粒直徑越小時(shí)可取得相對(duì)較高的切開(kāi)功率，防止呈現(xiàn)頻頻斷絲、外表?xiàng)l紋等反常問(wèn)題。
2.石墨電極的電火花加工參數(shù)
    石墨與銅資料的電火花加工參數(shù)選用有較大差異。電火花加工參數(shù)首要包含電流、脈沖寬度、脈沖空位、極性。以下介紹合理運(yùn)用這些首要參數(shù)的根據(jù)。
    石墨電極的電流密度一般為10~12 A/cm2，比銅電極要大得多，因此在對(duì)應(yīng)面積允許的電流巨細(xì)范圍內(nèi)，電流選用越大，則石墨放電加工速度越快，電極損耗越小，但外表粗糙度會(huì)變粗。
    脈沖寬度選用越大，電極損耗會(huì)下降。但較大的脈沖寬度會(huì)使加工安穩(wěn)性變差，一同使加工速度變慢，外表變粗糙。粗加工時(shí)為保證電極低損耗，一般運(yùn)用較大的脈沖寬度，其取值在100～300 us時(shí)可有用完成石墨電極的低損耗加工。精加工時(shí)，為取得精細(xì)外表與安穩(wěn)的放電作用，宜選用較小的脈沖寬度。一般石墨電極比銅電極加工時(shí)選取的脈沖寬度要減少約40%
    脈沖空位首要影響放電加工速度和加工安穩(wěn)性，其值越大加工安穩(wěn)性越好，對(duì)取得較好的外表均勻性有幫忙，但加工速度會(huì)下降。在保證加工安穩(wěn)的情況下，選用較小的脈沖空位可取得較高的加工功率，但放電情況不安穩(wěn)時(shí)，脈沖空位選取較大些可取得更高的加工功率。石墨電極放電加工中一般將脈沖空位與脈寬寬度按1:1來(lái)設(shè)定，而一般銅電極加工中脈沖空位與脈寬寬度按1:3來(lái)設(shè)定。在石墨加工安穩(wěn)的情況下，可以將脈沖空位與脈寬寬度的分配比例調(diào)整到2:3。脈沖空位較小的情況下，有利于在電極外表構(gòu)成覆蓋層，對(duì)下降電極損耗有必定的幫忙。
     石墨電極電火花加工中極性的選用與銅電極底子相同。根據(jù)電火花加工的極性效應(yīng)，在加工模具鋼時(shí)一般選用正極性加工，也便是電極接電源的正極，工件接電源的負(fù)極。運(yùn)用較大電流和脈沖寬度，選擇正極性加工可以取得極低的電極損耗作用，假定將極性選錯(cuò)將會(huì)導(dǎo)致電極損耗變得非常大。只需在外表要求小于VDI18（Ra0.8μm）的精細(xì)加工，選用極小的脈沖寬度，才選用負(fù)極性加工以取得較好的外表質(zhì)量，但電極損耗較大。
    現(xiàn)在的數(shù)控電火花加工機(jī)床都配有石墨放電加工參數(shù)。電參數(shù)的運(yùn)用是智能化的，可以通過(guò)機(jī)床的專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)生成。一般是在編程時(shí)選擇資料對(duì)、運(yùn)用類(lèi)型、外表粗糙度值，輸入加工面積、加工深度、電極規(guī)范縮放量等，機(jī)床就能裝備出優(yōu)化的加工參數(shù)。機(jī)床針對(duì)石墨電極的放電加工設(shè)有豐盛的加工參數(shù)庫(kù)，資料類(lèi)型里可選擇粗石墨、中石墨、細(xì)石墨對(duì)應(yīng)多種工件資料，將運(yùn)用類(lèi)型細(xì)分為規(guī)范、深槽、尖點(diǎn)、大面積、大型腔、微細(xì)等，還供給了低損耗、規(guī)范、高功率等多種加工優(yōu)先權(quán)選擇。
3.石墨電極加工運(yùn)用事例
    下圖所示手機(jī)模具零件的資料S136鋼料，加工形狀包含形狀雜亂的加強(qiáng)筋。運(yùn)用石墨電極，精加工電極運(yùn)用TTK-4石墨，電極數(shù)量2個(gè)，粗加工電極規(guī)范縮放量單邊0.08 mm，精加工電極規(guī)范縮放量單邊0.08 mm。粗加工時(shí)刻3H，精加工時(shí)刻53 min，外表粗糙度VDI18（Ra 0.8μm）。加工說(shuō)明：運(yùn)用石墨的特性將不同形狀，將不同凹凸的眾多薄加強(qiáng)筋組合在一個(gè)電極上進(jìn)行放電加工，可減少電極原資料、夾具的投入本錢(qián)，下降電極的裝夾次數(shù)和定位工作量，放電時(shí)刻比運(yùn)用銅電極加工縮短40%。