石墨电极和EDM的应用

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德国OPS-INGERSOLL公司是世界领先的高速加工和EDM设备制造商，拥有50多年EDM的生产经验。近20多年，它一直致力于石墨电极放电的研究（如图1），在石墨电极放电方面取得的成绩远领先于其他EDM制造商。
; |. s" ~; l* I1 Y一个铝轮毂下模的加工过程为例介绍石墨电极和EDM的应用。


图１ 调试

准备石墨电极和下模具
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选用POCO EDM2类似牌号等级的石墨材料。石墨电极的加工采用高速加工，转速30,000r/min以上，刀具选用金刚石涂层刀具。电极缩放量(建议越大越好，但小于最小R角)通常在0.5～0.7mm之间。工件加工后留放电余量 + 0.5～0.7mm。

# H7 ^; H8 H! e: h; {4 M放电加工
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% j0 }7 n: G6 U* c$ }! ~! |4 _放电加工采用球型摆动，这样能保证曲面精度和所有曲面光洁度的均匀一致。放电大致分为粗放和精放两步，实际上机器的智能系统已经自动把加工细分为7～8个步骤了。

4 d# |! `0 |4 ]( w! F( a& r' W: t粗放是加工效率的关键。相对于铜电极来说，石墨电极在粗放时可以选用大电流，如果能很好地实现对脉冲的控制，石墨电极几乎没有损耗。在实际加工中，峰值电流可以达到52A。
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* m1 C& Z; W/ A# w/ _精放是达到最后光洁度和精度的关键，石墨电极与铜电极相比，精放时损耗大。好的EDM设备能很好地控制精放脉冲，把电极损耗降低到最低。
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5 s4 c" q* O4 {) p精放的另外一个目标是消除电腐蚀层。粗放后，放电表面会留下一个硬化层，如果不消除该硬化层，以后在铸造生产过程中，由于模具忽冷忽热，很容易造成模具裂纹。OPS-INGERSOLL的EDM有一套专家系统，能自动协调放电步骤，通过精放把硬化层厚度降到最小，延长模具寿命。
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* D& i. w  U! i% n( O, }6 s我们对放电后工件的侧面、底面和顶面各部位进行测量，光洁度均匀一致，都为3.2，观察放电后电极的角部和尖锐部位，几乎没有损耗。精加工后铝轮毂的表面特征如图2所示。

图2 放电精加工后的表面 Ra＝3.2

# W: o& f. ]; G. A7 K) j总结
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为保证形状精度，放电时可采用球型摆动，根据轮毂的复杂程度，放电加工时间会在10～18h之间。实际放电过程之后，由于电极几乎没有损耗，根据德国WFV的经验，一个电极可以加工4～5副模具。

. l0 {- t0 x( b放电表面光洁度能做到均匀一致，无须人工抛光（通常人工抛光至少需要24h），避免了试模时由于表面问题不过关而重新抛光、试模，节约了成本。国内通常在使用机加工后还需人工抛光，而这种加工方式经常由于表面质量的问题导致模具使用试验失败。另外OPS-INGERSOLL公司的软件会自动计算粗放时的硬化层厚度，从而在精放中把粗放时出现的硬化层处理掉，所以不会影响模具的寿命。
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% {8 `+ w2 h( t+ V$ N2 s采用石墨电极并结合好的EDM设备能提高下模生产效率和降低成本，从而极大地保证相同模具的一致性。

[ 本帖最后由 mr.lee 于 2007-7-26 09:36 编辑 ]

jarrt123

....求助啊，我现在加工石墨的时候，发现粗公比幼公损耗得还厉害，该怎么办？？我用的是牧野的EDGE3

netnib

用电脑锣加工石墨对机床有损害吗?

阿好

希望以后多看到这样的好文章吧。