Ⅰ 石墨加工對於刀具選擇方面應注意些什麼
http://www.cntansu.com/new_view.asp?id=890
PARA刀具在石墨加工的應用
石墨電極與銅電極相比具有電極消耗小、加工速度快、機械加工性能好、加工精度高、熱變形小、重量輕、表面處理容易、耐高溫、加工溫度高、電極可粘結等優點。盡管石墨是一種非常容易切削的材料，但由於用作EDM電極的石墨材料必須具有足夠的強度以免在操作和EDM加工過程中受到破壞,同時電極形狀(薄壁、小圓角、銳變)等也對石墨電極的晶粒尺寸和強度提出較高的要求，這導致在加工過程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨損。
刀具磨損是石墨電極加工中最重要的問題。磨損量不僅影響刀具損耗費用、加工時間、加工質量，而且影響電極EDM加工工件材料的表面質量，是優化高速加工的重要參數。石墨電極材料加工的主要刀具磨損區域為前刀面和後刀面。在前刀面上，刀具與破碎切屑區的沖擊接觸產生沖擊磨粒磨損，沿工具表面滑動的切屑產生滑動摩擦磨損。
影響刀具磨損的幾點事項：
1、刀具材料
刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素，對於加工效率、加工質量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。對於石墨刀具，普通的TiAlN塗層可在選材上適當選擇韌性相對較好一點的，也就是鈷含量稍高一點的；對於金剛石塗層石墨刀具，可在選材上適當選擇硬度相對較好一點的，也就是鈷含量稍低一點的；
PARA刀具結合多年的經驗，選用歐洲著名品牌的刀具材料.
2、刀具的幾何角度
石墨刀具選擇合適的幾何角度，有助於減小刀具的振動，反過來，石墨工件也不容易崩缺；
（1）前角，採用負前角加工石墨時，刀具刃口強度較好，耐沖擊和摩擦的性能好，隨著負 前角絕對值的減小，後刀面磨損面積變化不大，但總體呈減小趨勢，採用正前角加工時，隨著前角的增大，刀具刃口強度被削弱，反而導致後刀面磨損加劇。負前角加工時，切削阻力大，增大了切削振動，採用大正前角加工時，刀具磨損嚴重，切削振動也較大。
（2）後角，如果後角的增大，則刀具刃口強度降低，後刀面磨損面積逐漸增大。刀具後角過大後，切削振動加強。
（3）螺旋角，螺旋角較小時，同一切削刃上同時切入石墨工件的刃長最長，切削阻力最大，刀具承受的切削沖擊力最大，因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的。當螺旋角去較大時，銑削合力的方向偏離工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇，因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。
因此，刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、後角及螺旋角綜合產生的，所以在選擇方面一定要多加註意。
通過對石墨材料的加工特性做了大量的科學測試，PARA刀具優化了相關刀具的幾何角度，從而使得刀具的整體切削性能大大提高。
3、刀具的塗層
金剛石塗層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優點，現階段金剛石塗層是石墨加工刀具的最佳選擇，也最能體現石墨刀具優越的使用性能；金剛石塗層的硬質合金刀具的優點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性；但是在國內金剛石塗層技術還處於起步階段，還有成本的投入都是很大的，所以金剛石塗層在近期不會有太大發展，不過我們可以在普通刀具的基礎上，優化刀具的角度，選材等方面和改善普通塗層的結構，在某種程度上是可以在石墨加工當中應用的。
金剛石塗層刀具和普通塗層刀具的幾何角度有本質的區別，所以在設計金剛石塗層刀具時，由於石墨加工的特殊性，其幾何角度可適當放大，容削槽也變大，也不會降低其刀具鋒口的耐磨性；對於普通的TiAlN塗層，雖然比無塗層的刀具其耐磨有顯著的提高，但比起金剛石塗層來說，在加工石墨時它的幾何角度應適當放小，以增加其耐磨性。
對金剛石塗層來說，目前世界上眾多的塗層公司均投入大量的人力和物力來研究開發相關塗層技術，但是至今為止，國外成熟而又經濟的塗層公司僅僅限於歐洲；PARA作為一款優秀的石墨加工刀具，同樣採用目前世界最先進的塗層技術對刀具進行表面處理，以確保加工壽命的同時，保證刀具的經濟實用。
4、刀具刃口的強化
刀具刃口鈍化技術是一個還不被人們普遍重視，而又是十分重要的問題。金剛石砂輪刃磨後的硬質合金刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩定性提出了更高的要求，特別是金剛石塗層刀具在塗層前必須經過刀口的鈍化處理，才能保證塗層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨後的刀具刃口微觀缺口的缺陷，使其鋒值減少或消除，達到圓滑平整，既鋒利堅固又耐用的目的。
5、刀具的機械加工條件
選擇適當的加工條件對於刀具的壽命有相當大的影響。
（1）切削方式（順銑和逆銑），順銑時的切削振動小於逆銑的切削振動。順銑時的刀具切入厚度從最大減小到零，刀具切入工件後不會出現因切不下切屑而造成的彈刀現象，工藝系統的剛性好，切削振動小；逆銑時，刀 具的切入厚度從零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑，此時刃口如果遇到石墨材料中的硬質點或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振，因此逆銑的切削振動大；
（2）吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時清理工件表面的石墨粉塵，有利於減小刀具二次磨損，延長刀具的使用壽命，減少石墨粉塵對機床絲杠和導軌的影響；
（3）選擇合適的高轉速及相應的大進給量。
綜述以上幾點，刀具的材料、幾何角度、塗層、刃口的強化及機械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應具備流暢的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節約加工成本。
6、應用實例
工件尺寸：600×400×90
石墨材料：ISO-63 (東洋碳素)
電極形狀：家電散熱外蓋
使用刀具：PARA ￠6 RO(精加工底部)
PARA ￠6 R3(精加工側壁)
S=17 000 F= 6000mm/min
加工時間：連續加工15小時
磨損狀況：刃尖部<0.02mm，塗層完好
S=17 000 F= 6000mm/min
加工時間：連續加工8小時
磨損狀況：刃尖部<0.03mm
http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/tsjs/tsjs99/tsjs9901/990107.htm
數控石墨電極加工生產線簡介
王明岐
INTRODUCTION OF NUMERICAL CONTROL TECHNIQUE IN MACHINING PROCESS OF GRAPHITE ELECTRODES
Wang Mingqi
（ Jilin Carbon Group Co Ltd,Jilin 132002）
1 前言
進入70年代以來，以大規模集成電路和微電子計算機為代表的微電子技術的飛躍發展，迅速應用到生產實踐中，出現了種類繁多的計算機控制的機床以及具有柔性功能的自動化生產線。數控機床是機電一體化設備的一種。所謂數控就是數字控制，根據生產的程序採用電子計算機進行數字計算，然後對生產過程進行控制，以實現生產過程自動化的一種技術。隨著電子計算機的發展，數控技術的應用也越來越普及，其中發展特別迅速的一個方面，就是數控機床。
石墨電極的機械加工是石墨電極生產的最後一道工序，其加工方法與金屬製品的加工方法相似。數控電極加工機床以其效率高、精度高、自動化程度高和便於調整，成為電極機械加工機床的重要發展方向。
炭素企業從80年代末期開始使用數控電極加工機床，如吉林炭素集團有限責任公司和蘭州炭素有限公司同時引進的美國英格索爾公司製造的數控電極加工自動線（以下簡稱美線），後來吉林炭素集團有限責任公司又引進日本不二越公司製造的數控電極加工自動線（以下簡稱日線）。從使用情況看，效果是明顯的，不但降低了工人的勞動強度，改善了生產環境，提高了勞動生產率，而且由於採用數控技術，使石墨電極的加工質量明顯提高。
2 石墨電極的機械加工工藝
石墨電極在壓型後，它的大小和形狀就已經確定，但是壓型後的生製品經過焙燒和石墨化後，由於產生了一定程度的變形，表面上還粘附一些填充料等雜質，顯得形狀不規則，表面粗糙不平，無法滿足使用要求，必須經過機械加工，才能使用。
石墨電極的機械加工包括鏜孔、車外圓和銑螺紋，與金屬製品的加工相似。根據石墨電極加工的生產特點，數控電極加工機床一般採用3機組的結構，分別完成鏜孔、車外圓和銑螺紋。
石墨電極機械加工的第1道工序是鏜孔和粗平端面，端面的切削量一般設定為小於30mm，鏜孔後孔壁要求給銑螺紋留一定的加工餘量，約2mm。
鏜孔和粗平端面以後，要進行外圓的加工，外圓的加工量一般小於15mm。這道工序工藝簡單，只要調整好外圓加工車刀，使之滿足加工質量要求就可以了。
石墨電極機械加工的最主要工序是銑螺紋，它的質量好壞直接關繫到石墨電極的使用。在銑螺紋的加工中，對螺紋的錐度、孔徑、扣形都有嚴格要求，並要進行連接試驗。
3 數控技術在石墨電極機械加工中應用
3.1數控電極加工機床的結構
數控電極加工機床由數控系統（CNC）、伺服系統和機床本體3部分組成，如圖1所示。
圖1 數控加工機床的結構
數控機床的可靠性主要取決於數控系統，數控系統的發展方向是提高處理速度和控制精度，增強抗干擾能力，增加可靠性，減小體積等。「日線」機床的FANUC－18TEA數控系統和「美線」機床的AB－7360數控系統相比在這些方面都有很大提高。
伺服系統也叫執行機構，它的性能好壞直接影響加工精度、進給速度和生產效率。伺服系統按控制原理分有開環、半閉環和全閉環系統；按採用的執行元件分有液壓伺服、直流電氣伺服和交流電氣伺服系統。早期引進的數控電極加工機床多使用液壓伺服系統驅動，感測器定位，只在高精度銑螺紋工位採用直流電氣伺服系統驅動。新一代的數控電極加工機床全部採用交流電氣伺服系統帶滾珠絲杠驅動，增加對中、測長系統，這樣的設計結構大大提高了加工系統的定位精度和加工精度。
數控電極加工自動線的機床本體部分一般採用3個機組的設計結構，分別完成鏜孔、車外圓和銑螺紋。
3.2石墨電極螺紋的2種加工方法
石墨電極機械加工的最主要工序是銑螺紋，從目前國內炭素工廠所使用的數控電極加工機床來看，可歸結為2種加工方法：一種是美國英格索爾公司製造的「美線」，另一種是日本不二越公司製造的「日線」。
美國英格索爾公司設計製造的這台數控電極加工機床採用的是下面加工方法：如圖2所示，開始加工時，裝有梳刀的主軸以電極中心軸線為中心以60r／min的速度旋轉，同時加工刀具在CNC的控制下，通過x方向和z方向的合成運動完成螺紋的加工。在整個加工過程中，電極保持不動。美線機床採用多次循環完成一根電極的螺紋加工，以主軸旋轉720°為一個單循環。為了保證加工質量，可以選擇循環次數，一般採用9次循環，每次循環的進刀量是遞減的，以最後一次進刀量為最小，以保證螺紋的光潔度。
圖2「美線」機床銑螺紋加工原理圖
這種方法的缺點是，完成一根電極的螺紋加工需要x軸、z軸多次頻繁往復運動，大大增加了數控及伺服系統的工作量，螺紋的光潔度不好，雖然可以通過增加循環次數來改善螺紋的光潔度，但是會增加循環時間，降低工作效率。數控電極加工機床經過二十幾年的發展，加工方法已日漸成熟，目前數控電極加工機床多採用「日線」的加工方法。
「日線」機床電極螺紋的加工方法與「美線」有很大不同，它在銑螺紋工序採用的加工方法是：電極本身以1.8r／min的速度旋轉，加工刀具以1000r／min的速度高速自轉，同時加工刀具在CNC的控制下通過x方向和z方向的合成運動完成螺紋加工，整個加工過程電極旋轉365°。如圖3所示，OO′為電極旋轉中心線，PP′為刀具旋轉中心線，PP′隨刀具z方向運動而變化。
圖3「日線」機床銑螺紋加工原理圖
3.3工件程序設計
以日本不二越公司製造的數控電極加工自動線FANUC數控系統為例，研究一下工件程序的設計。
3.3.1鏜孔並粗平端面
石墨電極機械加工的第1道工序是鏜孔並粗平端面。如圖4所示是CNC控制的x軸，L1是孔底刀距毛坯表面的距離，它來自對中、測長的數據計算，L2是孔的深度，L3是通過數碼開關設定的切削量。加工過程如下：
圖4鏜孔並粗平端面加工過程示意圖
加工開始x軸快速定位，孔底刀接近電極表面，然後x軸開始工進，工進一般採用2個進給速度，先以400mm／min的速度進給，當端面刀開始加工時，切削量增加，以200mm／min速度進給。
加工結束，主軸停止，x軸返回零點，再開始下一個循環。程序如下：
N010 ＃501=L1；
N020 ＃502=L1＋L2；
N030 ＃503=L1＋L2＋L3；
N040 M15；（主軸旋轉）
N050 G90G00X－＃501；
N060 G01X－＃502F400；
N070 G01X－＃503F200；
N080 M11；（主軸停止）
N090 G90G00X0.0；
N0100 M30；
這個工序加工簡單，CNC控制一個軸就可以完成，在硬體系統功能具備的情況下，工件程序可以編製得非常簡單。
3.3.2精平端面並銑螺紋
如圖5所示為精平端面的加工原理圖，＃100為x軸定位值，＃110為y軸定位值，＃111為y軸終位值。加工過程如下：
圖5 精平端面加工過程示意圖
加工開始，x軸快速定位，然後卡具夾緊電極，主軸電機帶動電極旋轉，轉速為12r／min，用於精平端面。精平端面開始，y軸快速定位，然後進行工進，進給速度為180mm／min，加工時間為5s。精平端面完了，y軸返回零點。
程序如下：
N010 M16；（主軸定向）
N020 M98P1632；（調子程序）
N030 G00X－＃100；
N040 M10；（夾緊電極）
N050 S60M03；
N060 G00Y－＃110；
N070 G01Y－＃111F180；
N080 G04X5.0；
N090 G28Y0；
銑螺紋加工過程如圖6所示。
圖6 銑螺紋加工過程示意圖
說明：x軸快速吃刀量為＃122=－10mm，時間2s，2s主軸旋轉1.8/60*2轉，所以z軸快速吃刀量應為＃123=8.4667*1.8*2／60／COS（9.462322）mm，進給速度＃127=10/（1.8*2／60）。365°銑螺紋，z軸的進給量為＃124=8.4667*365／360／COS（9.462322），進給速度為＃128=8�4667／COS（9.462322）mm／r。快速退刀量與快速吃刀量相同。
銑螺紋加工開始，x軸快速定位到銑螺紋位置，z軸快速定位到距離加工位置50mm，再工進到加工位置，進給速度為500mm／min。開始銑螺紋，主軸轉速為1.8r／min，x軸和z軸快速吃刀，然後是365°銑螺紋，x軸和z軸快速退刀。
銑螺紋加工完了，夾緊裝置松開，各軸返回零點，准備開始下一個循環。程序如下：
N110 M15；
N120 G00X＃120；
N130 G00Z〔－＃129＋50〕；
N140 G01Z－＃129F500；
N150 S9M03；
N160 G99G32X＃122Z＃123F＃127；
N170 Z＃124F＃128；
N180 X＃125Z＃126F＃127；
N190 G98G28Z0；
N200 G00X0；
N210 M30；
日線採用新的加工方法，提高了石墨電極的加工質量，出現質量問題易查找，易修正。
4 數控電極加工機床使用情況分析
「美線」的引進，不僅降低了工人的勞動強度，改善了生產環境，而且使電極的產量和質量有了大幅度提高，滿足了現代化、規模化生產的要求。「美線」可加工直徑250～800mm的電極。為了擴大生產規模，吉林炭素集團責任有限公司又於1995年從日本不二越公司引進一條數控電極加工自動線。這套數控加工系統無論是數控裝置、伺服系統，還是機床的整體設計水平都代表了國際90年代數控電極加工機床的先進水平。「日線」可加工直徑400～700mm的電極，目前又經過改造具備了加工深孔電極的能力。「日線」機床1996年4月份投產，運行情況良好。石墨電極機械加工的最主要工序是銑螺紋，「日線」產品的螺紋，無論是錐度、孔徑還是光潔度都比過去的產品要好，而且「日線」安裝有非常強的操作系統，出現問題易於修正。
5 結束語
中國炭素工業從20世紀50年代起步至今已發展了40多年，過去，大部分炭素廠都存在設備自動化程度不高、老化的問題，改革開放以來，許多大的炭素廠引進和開發了不少現代化設備，使用效果是明顯的。就電極的機械加工來講，國產加工線的設計水平和製造工藝還不過關，都存在自動化程度不高、加工質量不好、生產效率低和故障率高的缺點，有的甚至沒能形成生產能力。希望通過本文的論述能對國產電極加工機床的發展起到推動和促進作用。
作者簡介：王明岐 男 1968年10月生，電氣工程師。1991年畢業於華中理工大學電子系。現在在吉林炭素集團股份有限責任公司三零四車間工作，從事自動化機床計算機控制系統的維修管理工作，完成技術革新項目10餘項。
作者單位：王明岐（吉林炭素集團有限責任公司吉林132002）
參考文獻
〔1〕吳祖育，秦鵬飛�數控機床�上海：上海科學技術出版社，1990
〔2〕吳季良，李襄筠�微型計算機應用一百例�北京：機械工業出版社，1985
http://www.zs91.com/news/htm/283/2006_4_11_145835.html
淺談石墨電極在模具加工中的應用
www.zs91.com 來源：《CADCAM與製造業信息化 時間：2006-4-12
近年來隨著精密模具及高效模具（模具周期越來越短）的推出，人們對模具製作的要求越來越高，由於銅電極自身種種條件的限制，已越來越不能滿足模具行業的發展要求。石墨作為EDM電極材料，以其高切削性、重量輕、成形快、膨脹率極小、損耗小、修整容易等優點，在模具行業已得到廣泛應用，代替銅電極已成為必然。
一、石墨電極材料特性
1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易
石墨機加工速度快，為銅電極的3～5倍，精加工速度尤其突出，且其強度很高，對於超高（50～90mm）、超薄（0.2～0.5mm）的電極，加工時不易變形。而且在很多時候，產品都需要有很好的紋面效果，這就要求在做電極時盡量做成整體公電極，而整體公電極製作時存在種種隱性清角，由於石墨的易修整的特性，使得這一難題很容易得到解決，並且大大減少了電極的數量，而銅電極卻無法做到。
2.快速EDM成形、熱膨脹小、損耗低
由於石墨的導電性比銅好，所以它的放電速度比銅快，為銅的3~5倍。且其放電時能承受住較大電流，電火花粗加工時更為有利。同時，同等體積下，石墨重量為銅的1/5倍，大大減輕EDM的負荷。對於製作大型的電極、整體公電極極具優勢。石墨的升華溫度為4200℃，為銅的3~4倍(銅的升華溫度為1100℃)。在高溫下，變形極小（同等電氣條件下為銅的1/3~1/5），不軟化。可以高效、低耗地將放電能量傳送到工件上。由於石墨在高溫下強度反而增強，能有效地降低放電損耗（石墨損耗為銅的1/4），保證了加工質量。
3.重量輕、成本低
一套模具的製作成本中，電極的CNC機加工時間、EDM時間、電極損耗等占總體成本的絕大部分，而這些都是由電極材料本身所決定。石墨與銅相比，石墨的機加工速度和EDM速度都是銅的3～5倍。同時，磨損極小的特性與整體公石墨電極的製作，都能減少電極的數量，也就減少了電極的耗材與機加工時間。所有這些，都可大大降低模具的製作成本。
二、石墨電極機電加工要求與特點
1.電極的製作
專業的石墨電極製作主要採用高速機床來加工，機床穩定性要好，三軸運動要均勻穩定不振動，而且像主軸這些回轉精度也要盡可能的好。對一般的機床也可以完成電極的加工，只是編寫刀路的工藝與銅電極有所不同。
2.EDM放電加工
石墨電極就是碳電極。因為石墨的導電性能好，所以在放電加工中能節省大量時間，這也是用石墨做電極的原因之一。
3.石墨電極的加工特點
工業用石墨質硬而脆， 在C N C加工時對刀具的磨損較為嚴重，一般建議使用硬質合金或金剛石塗層的刀具。石墨在粗加工時刀具可直接在工件上下刀，精加工時為避免崩角、碎裂的發生，常採用輕刀快走的方式加工。一般而言，石墨在切深小於0.2mm的情況下很少發生崩碎，還會獲得較好的側壁表面質量。石墨電極CNC加工時產生的灰塵比較大，可能入侵到機床的導軌絲桿和主軸等，這就要求石墨加工機床有相應的處理石墨灰塵的裝置，機床密封性也要好，因為石墨有毒。
三、加工石墨電極實例
如圖1所示的是掛機面板注射模定模芯石墨電極，其毛坯尺寸為182mm×42mm×65mm，中間小槽最大寬度為3.1mm，最大槽深為5.1mm，整體加工高度為64mm。
這種類型電極的外形尺寸中等，形狀較為復雜，在石墨電極中為較普遍的模型。整個模型採用Pro/ENGINEER的Wildfire2.0進行數控加工，不過，在加工之前先在煤油中浸泡數小時，降低其脆性。由於中間槽小且不規則，CAM的加工策略為：先粗加工整體外形，再精加工成形曲面及下端相連曲面，接著粗加工中間小槽，最後精加工中間小槽。
圖1 掛機面板注射模定模芯石墨電極
1.整體粗加工
使用D20（R1）塗層鑲片銑刀，採用螺旋加工方式（TYPE_SPIRAL），切深(STEP_DEPTH)0.35mm，步距(SIDE_STEP)8mm，輪廓餘量（PROF_STOCK_ALLOW）0.35mm，粗加工餘量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部餘量（BTTOM_STOCK_ALLOW）0.35mm，加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，進給速度(CUT_FEED)800mm/min。
使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖2所示。
圖2 粗加工整體外形
同時，對加工進行模擬模擬檢查（NC Check）和過切檢查（GougeCheck）。銑刀沒有進入中間槽的內部，整個電極外形被銑出，符合工藝的要求。按完成序列（DoneS w q）退出。程序計算的時間為50s，加工時間為2.1h。
2. 精加工一
精加工選用D16（R8）球頭銑刀，採用曲面銑削(SurfaceMilling)的加工方式，步距(SIDE_STEP)0.2mm，輪廓餘量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，切削角度（CUT_ANGLE）45°，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_3，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，進給速度(CUT_FEED)650mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖3所示。同時，對加工進行模擬模擬檢查(NC Check)和過切檢查（Gouge Check）。銑刀沒有進入中間槽的內部，槽外部被定義的加工成型曲面的負餘量（火花間隙即搖動量）都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序計算的時間為130s，加工時間為1.5h。
圖3 精加工成型曲面
3. 精加工二
使用D20（R1）塗層鑲片銑刀，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_2，切深(STEP_DEPTH)0.35mm，步距(SIDE_STEP)8mm，輪廓餘量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，粗加工餘量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部餘量（BTTOM_STOCK_ALLOW）0mm，加工方式（ROUGH_OPTION）PROF_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，進給速度(CUT_FEED)800mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖4所示。同時，對加工進行模擬模擬檢查（NC Check）和過切檢查（Gouge Check）。銑刀進行側面加工，電極側部被銑到位，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序計算的時間為45s，加工時間為2h。
圖4 精加工側面
4. 粗加工中間小槽
使用D2（R0.4）塗層牛鼻銑刀， 採用螺旋加工方式（TYPE_SPIRAL），切深(STEP_DEPTH)0.25mm，步距( SIDE_STEP)0.8mm，輪廓餘量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，粗加工餘量（ROUGH_STOCK_ALLOW）-0.25mm，底部餘量（BTTOM_STOCK_ALLOW）- 0 . 3 5 m m，加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉速（SPINDLE_SPEED）3500r/min，進給速度(CUT_FEED)450mm/min。
使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖5所示。
同時，對加工進行模擬模擬檢查（NC Check）和過切檢查（GougeCheck）。銑刀進入中間槽的內部，槽的外形被銑出，符合工藝的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序計算的時間為30s，加工時間為1h。
圖5 粗加工中間小槽
5. 精加工三
精加工選用D1（R0.5）球頭銑刀，採用曲面銑削(SurfaceMilling)的加工方式，步距(SIDE_STEP)0.2mm，輪廓餘量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，切削角度（CUT_ANGLE）45°，加工類型（SCAN_TYPE）TYPE_3，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主軸轉速（SPINDLE_SPEED）3500r/min，進給速度(CUT_FEED)400mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具軌跡如圖6所示。同時，對加工進行模擬模擬檢查（NC Check）和過切檢查（Gouge Check）。銑刀進入中間槽的內部，槽內部被定義的加工成形曲面的負餘量（火花間隙即搖動量）都被去除了，符合工藝的要求。按完成序列（DoneS wq）退出。程序計算的時間為60s，加工時間為0.5h。
圖6 精加工中間小槽
四、編輯加工作業指導書
數控加工作業指導書如圖7所示。
圖7 加工作業指導書範例
五、結束語
針對未來模具行業的發展趨勢，誰能在最短的時間里完成模具的製作，誰就贏得了客戶，贏得了市場。由於石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數小等優越性，已經被大家逐步認識並接受。擁有了石墨電極就擁有了模具的明天!（江蘇春蘭機械製造有限公司 張曉陸）
Ⅱ CNC 加工中如何避免過切現象
在CNC加工過程中，過切現象是一種常見的問題，它可能由多種原因引起。包括編程錯誤、刀具半徑補償設置不當或者機床控制系統故障。為了有效避免過切現象，關鍵在於准確識別並解決這些問題。
首先，編程是CNC加工的基礎。在編程過程中，准確地規劃加工路徑至關重要。應仔細檢查所制定的路徑，確保其與設計意圖相一致，避免路徑過於復雜或有不必要的轉彎，這可能導致刀具在切削過程中與工件發生接觸，從而產生過切。同時，確保編程時使用了正確的進給速度和切削參數，以避免因速度過快導致的過切。
其次，正確的刀具半徑補償設置是防止過切的關鍵。刀具半徑補償值應根據實際使用的刀具尺寸進行精確設置。過大或過小的補償值都可能導致過切現象。在編程時，應詳細記錄所使用刀具的半徑，並在G代碼中正確應用刀具半徑補償指令。定期檢查刀具的磨損情況，及時更換磨損嚴重的刀具，以保持刀具半徑補償的准確性。
最後，機床控制系統是CNC加工過程中的核心。定期維護和檢查機床控制系統，確保其穩定運行是至關重要的。控制系統故障或不穩定可能導致加工過程中的位置誤差，進而引發過切現象。定期進行控制系統校準和故障排查，確保硬體和軟體的正常運行，可以有效降低過切的風險。
總之，通過仔細檢查編程路徑、正確設置刀具半徑補償值以及定期維護機床控制系統，可以有效避免CNC加工中的過切現象。這不僅能夠提高加工精度和效率，還能延長刀具壽命，降低生產成本。