帶你（nǐ）了解石墨加（jiā）工（gōng）的工藝

   隨著石墨行業製品得到了（le）廣泛運用，石墨製品也有著各種各樣的規格與形態，那麽石墨是怎麽（me）由石墨變成石墨製品的呢？捷誠石墨的小編就為你列舉（jǔ）石墨電極來說說看。

   在 EDM模具加工中使用的石墨（mò）電極，需要采用高速加工中心（HSM）來對其銑（xǐ）削加工，因此對HSM機床的需求（qiú）也在不斷（duàn）地增長。但是，有一段時間（jiān）由（yóu）於（yú）在硬質鋼材加工方麵的技術發展，似乎有可能使（shǐ）石墨電極成為一（yī）項過時的技術。然而，有（yǒu）很多因素決定需要繼續生產石墨電極，因此高速（sù）加工已成為模具製造業中的一個關鍵生產工藝。

    與（yǔ）石墨電極（jí）銑削加工所需（xū）的時間相比，高剛性硬質鋼材的加工仍需要更長的時間。在硬質鋼材上銑削加工模具（jù）的凹穴、型腔（qiāng）和複（fù）雜的3D 型麵時，徑向跳動誤差和刀具的偏差往往會導（dǎo）致刀具斷（duàn）裂。當刀具斷裂時，不但會（huì）中（zhōng）止鋼材（cái）的繼續加工，而且還會影響產品的質量，導（dǎo）致零件的報廢和材料的浪費。

   從可以預見的未來考慮，石墨（mò）電極將（jiāng）會占據極高的地位（wèi），凡是采用效率最高的設備加工石墨電極的模具製造商，將會堅持不懈，擴大與那些決心使用硬（yìng）質鋼材加工的製造商之間的競爭差距。

微型刀具的基礎

   就石墨電極而言，對其最有魔力的一個詞（cí）就是“高速（sù）”。高速加工中心的主軸轉（zhuǎn）速可達30000~60000r/min，並能加快進給速度，以縮短加工（gōng）周期，提（tí）高表麵以及邊緣的質量。驅（qū）動這類主軸（zhóu）所需的電機（jī）都比較小，而且較輕，這有利於降低切削力度和減少刀具斷裂。這一點是十分關（guān）鍵的，因（yīn）為許多電極比較複雜，它們的生產會涉及到小型、易斷裂的微型（xíng）刀具。

1.主軸

  刀具越小（xiǎo），所需的主軸速度（dù）越高，隻有這樣（yàng）才能提（tí）高零件（jiàn）的加工質量，避（bì）免刀具斷裂。對於轉速高達（dá）60000r/min的高頻主軸而（ér）言，采用微型（xíng）刀具銑削、鑽削和雕刻石墨電極最為理想。高速加工技術就是采用特高的轉速、較小的跨距，以及大幅度提高的進給率。

   當你將手從燃（rán）燒著的蠟燭火焰上（shàng）掠過時，如果移（yí）動的速度很慢，火焰（yàn）就會有足夠的時間燒傷你的手。但如果手（shǒu）很快地掠（luě）過火焰，那麽火焰就（jiù）沒有（yǒu）足夠（gòu）的時間灼傷皮膚。采用微型刀具的高速加工原理也與此相同。移動太快，熱量就沒有足夠的時（shí）間反饋到零件內，造成一（yī）些問題。

   采用很小的微型刀（dāo）具加工石墨或其他材料，實際上不是一件簡單容易的事情，尤（yóu）其是在一台普通的（de）數控（kòng）機（jī）床的40錐度主軸上，很（hěn）難找到能夠夾持這麽小刀具的夾頭（tóu）。因為這種主軸是專門為夾（jiá）持3in（1in=25.4mm）飛刀而設計的（de），用於高密度基質材料的深度切削。因此，其扭力很大（dà），很容易使（shǐ）小型刀具斷裂，而且（qiě）效率不（bú）高、費（fèi）用很大（dà）。

   在這種情（qíng）況下，操作人員可以選用的惟一方法是降低轉速和進給率，使機床處於緩慢的工作狀態，這樣勢（shì）必功效很低，其加工周期之（zhī）長是讓人無法接受的。如果以更（gèng）加（jiā）形象的方式比喻，這好比是（shì）一輛半動力卡車與一（yī）輛賽車之間的關係。在現實中，這兩者是（shì）無法相比的。因為卡車的設（shè）計是需要動力和力量來拖（tuō）拉運輸大量的貨物（wù），而賽車的設計是需要速度和機動靈活性。實（shí）質上，凡是表示其（qí）普通數控機（jī）床能夠使用微型刀具的機床製造商，就好（hǎo）像（xiàng）汽車製造商那樣（yàng），將阻流板安裝在SUV車型上（shàng）並噴上賽車條紋（wén），然後聲稱它也具（jù）有保時捷汽車同樣的（de）質量。事（shì）實上，在SUV車型上安裝阻流板和噴上賽車條紋後（hòu），並不能將（jiāng）其當作（zuò）賽車使用那樣（yàng），也不能將一根翻新的高速主軸安裝到普通的機床上，希望（wàng）其能成為可以使用微型刀具的高速加工機床（chuáng）。

2.幾何（hé）形狀

    如同（tóng）普通（tōng）的數控機床一樣，不可（kě）能翻修成為可以有（yǒu）效使用微型刀具的機床，普通刀具（大型刀具）的幾何形狀也（yě）不可（kě）能按比例縮小成微型刀具。用於銑（xǐ）削加工電極的刀具，其幾（jǐ）何形（xíng）狀對加（jiā）工電極的質量和效率起著非常關鍵的作用（yòng）。按比例縮小大型刀具的幾何形狀而製成的小格式（shì）刀具，其進給速度（dù）和加工的表麵質量是無法讓人滿意的。

   當刀具的直徑縮小，並且主軸的速度降低時，對（duì）刀具的要求也發生了變化。使用鑲刀片的普通刀具不適合作為微型刀具（jù）。這主要是（shì）因為其高轉速，而不是刀具的直徑。

3.刀具的磨損

    增加轉速需（xū）要適當地平衡（héng）刀具，以大幅度提高切削的空間，保證切屑能夠很好的排除。在銑削加工石墨時，刀具的幾何形狀（zhuàng）有利於提（tí）高（gāo）生產效率和產品質量。但由於這種材料的固有（yǒu）研磨特（tè）性（xìng），因此刀具的磨損仍然是一個令人關注的問題。專（zhuān）用塗層是保護刀具（jù）過度磨損的有力（lì）武器。可以考慮使用的塗層有金剛砂塗（tú）層、鋼材（cái）加工中使用的氮（dàn）化鈦鋁合金塗層（TiAlN），以及氮（dàn）化鋁鉻合（hé）金塗層（AlCrN）。一般用於高硬度鋁材（如鑄鋁或砂鑄鋁）的加工，總之這種塗層對加工其他研磨性基質材料（如玻璃纖維）顯示出了很好的優（yōu）勢。

係統性能的考慮

1.防（fáng）塵措施

   由（yóu）於石墨（mò）是一（yī）種研磨性材料，因此對數控機床加工件的保護，使其免受石墨粉塵的侵害是極為重要的。有些機床製造商研發一種解決方案，它可以滿足這些特殊應用的（de）需要。在高速銑床上，圍繞石墨工件和主軸周圍的是一個氣缸，從這裏能吹出一股螺旋式氣（qì）流（或渦流），這樣就能（néng）使灰塵保持運（yùn）動狀態，使其沒有沉降的機會，從而達到吸塵的（de）目的

尋（xún）求石墨加（jiā）工機床應（yīng）滿足以下要求：

（1）線性導軌和滾珠絲（sī）杠應采（cǎi）用正壓氣（qì）流保護，防止高（gāo）速加工中心的運動機構內進入研磨性粉塵。

（2）所有運動控（kòng）製電子元件和電機需采用密封保護，防止機床的控製係統受到汙染。

（3）帶有安全（quán）鎖的全密封罩需配備氣流吸塵係統。這種加工係統適合於加（jiā）工石墨、玻璃纖維複合材料、陶瓷或任何（hé）帶有研磨性的材料。在（zài）高（gāo）速石（shí）墨加工銑床使用微型刀具非常理想，其線性導軌和滾珠絲杠配有密封保護套和正壓氣流保護，所（suǒ）有的運動控製電子元件和電機也配有（yǒu）密封保護套和氣（qì）流吸塵（chén）係統，可防止帶研磨性的石墨粉塵進入

2.刀具長度測量（liàng）

  先進的機床還應該具備另外一個特（tè）性，機床應該有利於石墨的銑削加工（gōng），其刀具的（de）長度測量值應該能補償刀具的磨損。這種刀具傳感器/補償替換係統由三個獨立，但（dàn）又相互關聯的元件組成：

(1)刀具交換裝（zhuāng）置。刀具交換裝置是設有備用刀具（jù）空間的（de）一個刀架或一個刀盤，以及用於放置斷裂（liè）刀具的空置刀位。機床操（cāo）作人員可以將備用刀具存放到刀架上，這樣便於在夜班無燈光操作或無人（rén）化操作時，如刀具發（fā）生斷裂，可以自動更換。

(2)刀具檢查裝（zhuāng）置。刀具檢查（chá）裝置實（shí）際上（shàng）是一種測（cè）量刀具長度的機械傳感（gǎn）器。這是一（yī）種可實際測試刀具磨損和斷裂情況（kuàng）的儀器。

(3)軟件。軟件是一（yī）個宏指（zhǐ）令程序，可（kě）對其進（jìn）行設置，使其在執（zhí）行一係（xì）列代碼線以後，運行刀具檢查程（chéng）序。例如，一個刀具檢（jiǎn）查的宏指令程序（xù）可以在每500代（dài）碼線以後執行一次檢查。這種檢查稱為“如果/那麽”的陳述，換句話（huà）說（shuō），它需要有這樣的一個過程：“測量這把刀具，如果長度（dù）低於所列參數，那麽就需要更換這把刀具。”

    因此，當加工中心以單步（bù）方式逐步向硬質鋼材高（gāo）效銑（xǐ）削加工的最終目標前進時，在（zài）提（tí）供（gòng）石墨電極銑削加工所需的效率和質量方麵，高速加工中心的技術發展停留在曲線的前麵。在模具製造中，這種工藝是很有幫助的，而且將在較長的一段時間內成為工業的主流（liú）工藝。如有更多想了（le）解的石墨製（zhì）品信息可查看http://www.hryok.com