石（shí）墨加工特（tè）點

主要加工（gōng）設備： 石墨機 電火花 加工設備數量： 15 加工能力： 熟練 工藝類型： 石墨（mò）
作用對象： 石（shí）墨 適用範圍（wéi）： 餐具、電器、電子、工藝品、航天、家電、摩托車、汽車、日用品、食品、手機、五金工具、鞋業、醫療、儀表

石墨電極的優點

　　1：模具（jù）幾何形狀的日益複雜化以及產品應用的多元化導致對（duì）火花（huā）機的放電精確度要（yào）求越來越高（gāo）。石墨電極的優點是加工較容易，放電加工去除率高（gāo），石墨損耗小，因此，部分火花機（jī）客（kè）戶放棄了（le）銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電（diàn）極（jí）無法用銅製造，但石墨則較容易成（chéng）型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分火花（huā）機客戶（hù）應用石墨電極。

　　2：石墨電極較（jiào）容易加工，且加工速（sù）度明顯快於銅（tóng）電極。比如采用銑（xǐ）削（xuē）工藝加工（gōng）石墨，其加工速度較其它金屬加工快2～3倍且不需（xū）要額外（wài）的人工處理，而（ér）銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心（xīn）製造電極（jí），速度會更快，效率也更高，還不會產生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電（diàn）極與銅電極石墨電極的銑削時間，石墨較銅電極（jí）快67%，在（zài）一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電（diàn）極快58%。這樣一（yī）來，加工時間大（dà）幅減少，同時也減少了製造成（chéng）本。

　　3：石墨電極與傳統銅電極的設計不同。許多模具公司通常（cháng）在銅電極的粗（cū）加工和精（jīng）加工有不同的預留量，而石墨電極則使（shǐ）用幾乎相同的預留量，這減少（shǎo）了CAD/CAM和機器加工的次數，單是這（zhè）個原因，就足以（yǐ）在很大（dà）程度上提高模具型腔的精度。

　　當然，模具公司由銅電極轉用石墨電極後，首先應該清楚的是該如（rú）何使用石墨材（cái）料以及（jí）考慮其他相關因素。如（rú）今部分火花機客戶采用石墨以電極放電加工（gōng），這免除了模具型腔拋光和化學物品拋光的工序卻仍然能達到預期的表麵光潔度。如不增加時間和拋光的工序，銅電極不可能製作出這樣的工件。另外（wài），石墨分為不同（tóng）的等級，在特定的應用程序下使用適（shì）當等級的石墨和電（diàn）火花放電參數才能（néng）達到（dào）理想的加工效果，若在使用（yòng）石墨（mò）電極的火花機上操作（zuò）人員使用與銅電極相同的參數，那麽結果肯定是令人失望的。如果要嚴格控製電極的物料，可將石墨（mò）電極在粗加工時設於非損耗狀態（損耗少於1%），但（dàn）銅電極則不使用。

　　石墨具有以下銅無法比擬的優質特（tè）性：

　　CNC加工速度快、切削性高、修整容易（yì）：高速銑粗加工較銅塊3倍，高速銑精加工較銅塊5倍，且其強度很高，對於超（chāo）高（50-90mm）超薄（0.2-0.5mm）的電極（jí），加工時不易變形。很（hěn）多時候產品需要有很（hěn）好（hǎo）的（de）紋麵效果，這（zhè）就要求做（zuò）整體的電極，在（zài）製（zhì）作整體的電極時存在種種隱性清角（jiǎo），由（yóu）於石墨易（yì）修整的特性，使得這一難題很容易解決，並且大大減少電（diàn）極的數量，能實現（xiàn）複雜（zá）的幾何造型，而銅公是無法做到的



快速EDM成型、熱膨脹小、損耗（hào）低（dī）：由於石墨的導（dǎo）電性比銅好，所（suǒ）以（yǐ）它的放電速度比銅快，為（wéi）銅的3-5倍。且其放（fàng）電時能承受（shòu）住較大的電流，電火花（huā）粗加工時更為有利。同時，同等體積（jī）下，石墨（mò）重量為（wéi）銅的1/5倍，大大減輕EDM的負荷。對於製作（zuò）大型（xíng）的電（diàn）極、整（zhěng）體電極極具優（yōu）勢。石（shí）墨的升華溫度為4200.為銅（tóng）3-4倍（銅的升華溫度為1100）。在高溫下，變形極小（同（tóng）等電氣條件下為（wéi）銅的1/3-1/5）不軟化。可以高效、低耗地（dì）將放電能量傳送到工件上（shàng）。由（yóu）於石（shí）墨在高（gāo）溫（wēn）下強（qiáng）度反而增強，能有效地降低放電損耗（石墨損耗為銅的1/4），保（bǎo）證了加工質量。　



重量輕，成本低（dī）：一套模具的製作成本中，電（diàn）極的CNC加工時間、EDM時間、電極損耗等占總體（tǐ）成體絕大部分，而這（zhè）些都是由電極（jí）材料本身所決定。石墨與銅相比，石墨的機加工速度和CDM速度都是銅的3-5倍。同時，磨損極小的特性與（yǔ）整體石墨製作，都能減少（shǎo）電（diàn）極的數量，也就減少了電極的耗材與機加工時間。所有這些，都可降低模具的製作成本。



石墨與銅比較
A.石墨優點：
1.CNC加工比銅快3倍以（yǐ）上（高速加工機），石墨能加工0.12mm骨位，能做到0.1mm溥片。
2.EDM加工粗加工比銅快3倍（bèi）以上（大型電極更快）、精加工2倍。合理運用石墨能降（jiàng）低綜（zōng）合成本、提高（gāo）機床利用率、增加模具產量。
3.紋麵效果好（特別是（shì）高端電子產品如：手機、筆記本（běn）電腦（nǎo）、高檔汽車喇叭網孔等）
4.加（jiā）工醫療器械無汙染
B.石墨（mò）缺點：
1.石墨無法（fǎ）加工（gōng）鏡麵（目前市場上最好的石墨材料、50*50mm放電麵積，夏米爾加混粉也隻（zhī）能加工到CH14、3R-max）
2.石墨線（xiàn）割性能差，比（bǐ）銅要慢並（bìng）容易斷銅（tóng）絲。
3.石墨廢料回收無再利用價值（zhí）。
銅的優缺點就不（bú）用我介紹了，大家都是專家！



市場上為什麽會有人說石墨用得不好呢？
主要原因有下：1.石墨（mò）電極材（cái）料選擇有誤2.受本身機床製約3.使用石墨技術不全麵
1.石墨材料有等級區別，就（jiù）如銅有（yǒu）黃銅、紅（hóng）銅、銅鎢一樣。石墨等級區別在於（yú）石墨顆粒，目前（qián）市場上（shàng）最高端是顆料1微米、其次是4微（wēi）米-10微米、再其次是15微米左右、最後是國產等靜壓石墨（mò）
材料選擇直接影響CNC和EDM加工效果，如：CNC加工（gōng），石墨肖氏硬度55-75最適（shì）合機加工，高出75容（róng）易崩裂。EDM加工影響加工效率（lǜ）、損耗大、甚至有積碳現像，打壞模（mó）具鋼。
比（bǐ）如（rú）：你想買一部驕車，速度要求能開150KM/H以上，奇瑞QQ1.0能形嗎？技術再好也（yě）沒有（yǒu）用，選錯車！
2.受本身（shēn）機床製約大部份國產放電機、老式台灣放電極都沒有放電石墨參數、我見過最好的是OPS放電極加工1mm骨位、寬5mm、加工深度15mm損耗能控（kòng）製小於1%。當然也要（yào）有好的石墨材料。現（xiàn）在放電加工機不（bú）論是國產和進口的都有加工石墨參數。不同的是進口的分得更細，會有精、細、粗、大部份石墨參數是按照美國POCO步高石墨設定，以它有（yǒu）參照物。
3.石墨放電技術與銅完全不是一樣（yàng）。





石墨的特點：

1.重量輕：比重是銅的1/5，適合製作（zuò）大型電（diàn）極

2.機加工性能好：切削阻力為銅的1/3

3.表麵易於處（chù）理：機加工後（hòu）無毛刺，易於手工處理

4.耐高溫：溫度達3650℃時升華氣化，能承受更大的電流

5.熱膨脹係數低：為銅的（de）1/4，且受熱不變形

6.放電加工速度快：放（fàng）電加工速度比銅塊3~5倍，大麵積或（huò）粗加（jiā）工時更明顯。

7.電極損耗小：與銅的比率為2：4，可以無損加工。

石墨電極機（jī）加工方法：

1.刀具要求：鋒（fēng）利、有較大的前後角和容屑槽

2.刀具材質：硬質合金刀 塗層刀 金剛石刀

3.進刀速度：粗加工5500~8000 精加工4000~6000

4.機台轉速：粗加工6500~10000轉；精加工6000~20000轉

5.加工（gōng）餘量：粗加工0.6mm；精加（jiā）工0.3mm

6.切削量：側向切（qiē）削量為刀徑的1/2~2/3，深度切削量（liàng）為刀徑的1~1.5倍

7.切削方向（xiàng）：銑削（xuē）方向使用切好於上切（qiē），順銑好於逆銑

石墨CNC切削參數表：

刀具半徑（jìng）
圓角半徑（jìng）
裝刀長
加工方式
線速度
RPM
FEED
每刃切削量

10
0
80
粗（cū）加工
471
15000
10500
0.35

8
0
80
粗加工
377
15000
10000
0.35

6
0
60
粗加工
302
16000
9600
0.30

4
0
40
粗加工
201
16000
8000
0.25

10
0
75
精加工
471
15000
7500
0.25

8
0
75
精（jīng）加工
377
15000
7500
0.25

6
0
60
精加工
302
16000
8000
0.25

4
0
35
精加工（gōng）
226
18000
7200
0.20

2
0
25
精加（jiā）工
113
18000
5400
0.15

1
0
15
精加工（gōng）
57
18000
3600
0.10

10
5
75
精加工
471
15000
7500
0.25

8
4
60
精加工
402
16000
7500
0.25

6
3
60
精加工
302
16000
8000
0.25

3
1.5
35
精加工
170
18000
7200
0.2

2
1
25
精加工
113
18000
5400
0.15

1
1.5
15
精加工
57
18000
3600
0.1


石墨放電加工特點：

A：價格便宜，經濟實用。

B：能夠受大電流，放電速度快（kuài）效率高。

C：不易變形，適合薄的（de）骨位（Ria）加工（gōng）。

D：目前在鏡麵放電方麵有待（dài）改進。

石墨電極綜合加工條件的參數（shù）設定：

1.粗加工參數組合：

①.脈寬：200us，峰（fēng）值電流：55A，平均電流：25A，得粗糙度（dù）：Ra12.5

2.中加工參數（shù）組（zǔ）合：

②.脈寬：100us，峰值電流（liú）：30A，平均電流：15A，得粗（cū）糙度：Ra9

③.脈寬：50us，峰值電（diàn）流：15A，平（píng）均電流：6A，得粗糙度：Ra6.3

④.脈寬：25us，峰值電流：12A，平均電流：5A，得粗糙度：Ra4.5

⑤.脈寬：12us，峰值電流：8A，平均電流：4A，得粗糙度：Ra3

3.精加工參數組合：

⑥.脈（mò）寬：6us，峰值（zhí）電流：6A，平均電流：3A，得粗糙度：Ra2.1

⑦.脈寬：3.2us，峰值電流：4A，平均電流：1~2A，得粗糙度：Ra2

不同的加工麵（miàn）積的最終光潔度（dù）：

加工麵積（mm2）
VDI
Ra（um）
Rmax（um）

□~50
6~16
0.2~0.6
2~4

□51~100
16~21
0.6~1.12
4~8

□101~200
21~26
1.12~2.0
8~14

□201~300
26~29
2.0~2.8
14~21

□301~400
29~32
2.8~4.0
21~30

□401~500
32~35
4.0~5.6
30~40


應（yīng）用石墨電極常見問題處理：

類型
現象
原（yuán）因
處理

CNC加工
崩塌（tā）
進刀速度過快
降低進刀速度

表麵粗糙
刀具變鈍
使用鋒利刀（dāo）具

骨位折斷
餘量不夠
增加餘量

EDM加工
加工速度慢
加工能量小
加大電流或（huò）延長脈（mò）寬

電極損耗大
放電參數（shù）不合理
延長（zhǎng）脈寬或加大電流

表麵粗糙
加工能量大
減小電流和脈（mò）寬

積炭
參數不合理
減小脈寬或延長休止時間（jiān）

加（jiā）工方法不當
調整放電跳躍方式，調節衝液方式

環保
粉塵

有除塵器、吸塵裝置

煙霧

安裝通風設備

廢料

專業回收，統一處理


石墨電極電加工中出現的問題及解決方案（àn）

在電火花加工過程（chéng）中，由於電加工參數的選擇不恰當，或（huò）者加工屑排出情況不好等（děng）原因產生集中（zhōng）放電拉弧，如看起電火花稀少，並有紅色火花出現，放電聲音也變得不（bú）規則，這（zhè）時產生所謂的不穩定放電。加工不穩定，加工電（diàn）流就不按照所設定的電流工作，工（gōng）作電流變小，並且在加（jiā）工（gōng）過程（chéng）中會出現各種加工缺陷，造成廢品。經常出現（xiàn）以下幾（jǐ）種異常放（fàng）電現象。

（1）開始加工時放電不穩定

石墨電極電加工開始階段，由於工（gōng）件上存（cún）有切削屑、毛刺（cì），導致集中放電；並且（qiě）由於放電能量大（峰值電流高，脈衝寬度寬），而脈衝（chōng）間隔過（guò）窄，噴（pēn）流壓力太大，導致開始加工時放電（diàn）不穩定。因此加工前先完全除掉附著在工件上的切削屑、毛刺（cì），並且去除因工（gōng）件（jiàn）熱處理所產生的氧化膜、塗料、鏽等（děng）。可以開始（shǐ）時把電流設（shè）定在一個較小的值，然後逐步增（zēng）加到峰值（zhí）電流，並把噴流壓力設定的小一些。

（2）產生粒狀突起物

在石墨電極電火（huǒ）花加工過程（chéng）中，加工深度過深易產生電（diàn）弧，在工件上形成粒狀突起（qǐ）物，致使工件報廢（如圖1）。



產生的原因：

脈衝寬度設（shè）定（dìng）過大，電極的邊角部生成顆粒狀突起物，因此引起短（duǎn）路，導致電（diàn）弧放電；電蝕產（chǎn）物加工屑（xiè）過多，來不及排（pái）出；加工液（yè）噴嘴的（de）角度設定的不對，加工液不能充分噴（pēn）入間隙中，電蝕產物加工屑無法充分排出；加工深度過深時，加工屑不能充分排出，滯留（liú）在底部。

解（jiě）決的方案：

縮短脈衝寬度Ton，延長脈衝間隔Toff，抑製粒狀突起物（wù）的產生和電蝕（shí）產物加工屑的生產（chǎn），並且盡量將噴嘴設在電極的側麵；如（rú）果加工深度過深時，提高電極的振動次數，加（jiā）快（kuài）振動速度。

（3）加（jiā）工地麵產生凹陷

在電火花加工過程中，脈衝間隔過（guò）小，電極（jí）上（shàng）下振動速度慢，噴流壓力弱，致使電蝕產物（wù）加工屑不能充（chōng）分排出，並（bìng）且許多（duō）電蝕產物粘結在電極地麵，形成炭化（huà）物塊，在電（diàn）極上下運動過程中容易脫離，在加工地麵產生凹陷（如圖2）。



解決方案：

延（yán）長脈衝間隔，提高電極振（zhèn）動速度，增加噴流壓力，也可以在（zài）加工過程中暫停加工，用毛刷清理一下電極端麵和加工底麵的加工屑。

（4）入口間（jiān）隙大（dà）

由於石墨電極抬起（qǐ）的速度太（tài）慢，下端部加工時間過長，絕對損耗大（dà），而電極入口處的放電間隙存（cún）在電蝕產物，導致“二次放電”（已加工表麵上（shàng）由於電蝕產物等的介入而再次（cì）進行的非必要放（fàng）電），使放電間隙擴大，在加工深度方（fāng）向上（shàng）產生加工斜度，入口間隙大（如圖3所示）。因（yīn）此，在（zài）加工過程中，石墨電極的抬起速度不能太慢。



（5）加工底麵產生彎曲或（huò）底麵粗糙度不（bú）均勻

由於脈衝間隔過小，特別使噴流壓力不均勻（yún），極間間隙過小，電蝕產物不（bú）能充分排出，並且在加工底麵不均（jun1）勻（yún）分布，這樣隨著加工不斷進行，在底麵產生彎曲（如圖4(a)所示）或者（zhě）造成（chéng）加工底麵的粗糙度不均勻（如圖4(b)所示）。



解決方案：

加大脈衝間隔，設定（dìng）恒定的噴流（liú）壓力，增大極間間隙（xì），經常（cháng）檢查（chá）排屑情況。