石墨电极自动化加工与运用

0   引   言
石墨材料相对于铜材料在加工效率、精密微细零部件加工和自动化生产加工中优势显著，石墨电极在模具制造中逐渐取代铜电极被广泛应用于电火花成形加工（简称EDM）。
近年来自动化生产以单件、个性化、零件结构
复杂、高精度的特征在模具行业逐渐推广。对精密微细电极的要求也越来越苛刻，提升石墨电极的加工工艺和保证一次加工成功率成为当务之急。现针对石墨电极的自动化生产加工设备、工艺及其在模具制造中的应用进行研究，提出精密微细石墨电极的自动化加工关键技术和解决方案。
1   石墨电极材料特性及其在模具上的应用
1.1   石墨电极材料的机械加工特性
石墨电极为脆硬性材料，机械加工时易出现崩碎、断裂等情况，如图1 所示。石墨电极加工时产生
石墨粉末导致刀具易磨损；石墨材料易切削，可采
用高速进给、大切削量加工，机械加工效率为铜材料的3 倍以上；石墨电极加工可用于ϕ0.3 mm 直径的刀具以及细小结构的加工，电极抛光、清角和修整时间节约3 倍以上；石墨硬度高，不易变形，采用合理的加工参数和加工工艺可加工出薄壁、针状等微细结构；石墨材料可由粗加工直接进行精加工，节约大量半精加工和清角工序，加工程序文件减少40%，节约了CAM 工程师的工作量。

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石墨电极材料在企业的应用经历了十几年的探索，随着石墨材料、加工刀具尤其是涂层材料的突破、EDM 机床专家放电工艺库及控制电路的进步，在行业内使用率迅速增加。
在工业4.0 浪潮推动下，模具自动化生产线也逐渐应用于这一工艺，石墨电极以独特的机械加工特性，成为模具自动化生产必选的EDM 电极材料。结合行业的研究成果及企业数年的实践经验，总结了石墨电极材料的机械加工及放电加工特性，描述了石墨电极在自动化生产线加工中的关键技术，分享微细精密石墨电极的加工案例。