0187403电极的三轴加工中心加工工艺
目录
引言 1
一、018-7403电极工艺分析 2
（一）018-7403电极零件图 2
（二）018-7403电极结构尺寸分析 2
（三）电极材料的选取与对比 3
二、018-7403电极加工工艺 3
（一）018-7403电极加工工艺路线确定 3
（二）石墨电极的装夹 5
（三）石墨电极的加工设备介绍 6
（四）石墨电极刀具的材料及其规格 8
三、018-7403电极的加工过程 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
模具在生产行业中一直有着非常重要的地位，但是随着生产行业的要求不断增高，传统的加工中心铣削模具已不能满足行业需求，因此需要电极来进行高难度的模具加工。
本文讨论的题目是电极的三轴加工中心加工工艺，本文所应用到的一些专业知识与我们在学校所学的专业有着密切的联系，例如三轴加工中心是我们在学校中就学习过的加工中心，但是加工石墨电极的加工中心还是和普通的加工中心有着很大的区别。又如加工工艺的路线分析和数控编程应用也是我们在学校中必须要学习的，这也使得下文在这方面的论述时有着不小的帮助。
近年随着模具行业的不断发展，高效模具及精密模具的推出，人们对于模具制造行业的要求也随之不断提高。由于铜电极自身条件的限制已经很难在向从前一样来满足模具行业的发展要求了。因此，作为另外一种电火花加工电极材料的石墨由于它的高切削性、重量轻、成型快、损耗小等等优点已经在模具行业广泛应用。然而作为EDM材料的石墨必须要有足够的强度，致使刀具容易发生磨损，因此切削刀具必须要有特殊处理。因为石墨电极密度较小，所以在加工中心的高速切削下产生的废料是石墨粉尘。因此对石墨加工中心而言需要一些特殊处理，并不能使用普通加工中心。石墨加工中心一般都是高速加工中心，例如像Makino、Roders的高速加工中心主轴转速一般在10000～60000r/min，进给速度可达60m/min 以上。同时石墨加工中心也需配有吸尘设备及吹气设备，来防止石墨粉尘对人的健康及刀具的寿命造成伤害。
本文先从电极工艺分析着手，对电极的结构精度
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
削下产生的废料是石墨粉尘。因此对石墨加工中心而言需要一些特殊处理，并不能使用普通加工中心。石墨加工中心一般都是高速加工中心，例如像Makino、Roders的高速加工中心主轴转速一般在10000～60000r/min，进给速度可达60m/min 以上。同时石墨加工中心也需配有吸尘设备及吹气设备，来防止石墨粉尘对人的健康及刀具的寿命造成伤害。
本文先从电极工艺分析着手，对电极的结构精度材料进行分析。然后使用CAM编辑加工程序和介绍电极加工前设备和刀具的选择。最后介绍石墨电极在加工中心上的加工过程。
一、018-7403电极工艺分析
（一）018-7403电极零件图
本课题所讨论的对象为018-7403石墨电极，如下图1-1所示为石墨电极零件图，图1-2所示为018-7403石墨电极实物图。
（二）018-7403电极结构尺寸分析
018-7403电极的尺寸大小为25mm*25mm,高度为29.88mm。但是由于25mm*25mm的石墨料为石墨标准料，因此实物电极高度为120mm，加工部分高度为29.88mm。电极对刀面为最低面，比电火花加工面低2mm。电极侧面为斜面，由顶部向下尺寸逐渐变大。电极顶部为圆弧面，电极顶面与侧面以圆弧相连。
018-7403电极是为电火花放电打压铸模具做准备的，因此对于电极的精度还是有一定的要求的。由于在电火花加工放电时会产生放电间隙来影响模具尺寸，因此加工的电极尺寸一般要比压铸产品尺寸小。放电间隙一般0.2mm左右，电极加工误差一般在0.02mm到0.03mm。
（三）电极材料的选取与对比
电极是一种用于电火花放点加工时释放电能的导体。电极材料一般是导电性较好的金属材料和碳材料，其中又以铜和石墨在电极材料中应用最为广泛。但是随着精密模具和高效模具的推出，铜电极由于本身种种条件限制，已不能模具制造业不断发展要求。因此，在现在的电极材料中石墨电极的发展应用前景更为广泛。
石墨电极，主要是以针状焦、石油焦为原料，用煤沥青来作为结合剂，经过煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机械加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式来释放电能对炉料进行加热熔化的导体，石墨电极根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
紫铜电极一般以无杂质锻打的电解铜最好，一般用于精加工。石墨电极一般用细粒致密，各向同性的高纯石墨。石墨电极开粗快、透气性好，石墨机械性能好容易成型且方便修正。石墨电极不向紫铜电极一样在高温下容易变形，石墨电极可以承受高温而不变形，这也可是打出来的模具更加精准。同时，相较于紫铜电极的价格来说石墨电极是一种非常便宜的材料。
石墨电极与铜电极相比具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理轻易、耐高温、加工温度高、电极可粘结等优点。同时，石墨电极可减少单个电极做成组合电极，能节省电极夹具系统从而节省费用。
石墨具有较高的低热膨胀系数、较好的可加工性和良好的热、高温强度、电导率，因此石墨电极广泛应用于电炉、电火花加工、冶金等领域。在电火花加工方面，新型石墨电极材料及其加工技术的发展扩展了电火花加工的应用范围，进步了其使用性能。石墨加工十分容易，而且石墨电极加工效率比铜电极加工至少高出三倍，放电速度也远比铜电极快，作为现在高效率，短交货期的模具，石墨材料是未来电极发展的趋势。
二、018-7403电极加工工艺
（一）018-7403电极加工工艺路线确定
018-7403电极的毛坯料是25mm*25mm的标准料，它是通过煅烧压制成型的，因此石墨标准料的定位基准为四周侧面，其精度和表面粗糙度在毛坯成型时就已达到要求。
在用机床加工电极时必须要有相对应的程序，因此我们必须要会使用CAM来进行刀路的模拟及程序的处理。018-7403电极（如图2-1）在CAM的编程过程中大概需要5个过程，这5个过程遵循着先粗后精，先主后次的数控加工顺序原则。
加工工艺路线分别为：轮廓粗加工→轮廓半精加工→底平面精加工→轮廓精加工→曲面精加工
1.轮廓粗加工（如图2-2）：由于是轮廓粗加工
引言 1
一、018-7403电极工艺分析 2
（一）018-7403电极零件图 2
（二）018-7403电极结构尺寸分析 2
（三）电极材料的选取与对比 3
二、018-7403电极加工工艺 3
（一）018-7403电极加工工艺路线确定 3
（二）石墨电极的装夹 5
（三）石墨电极的加工设备介绍 6
（四）石墨电极刀具的材料及其规格 8
三、018-7403电极的加工过程 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
模具在生产行业中一直有着非常重要的地位，但是随着生产行业的要求不断增高，传统的加工中心铣削模具已不能满足行业需求，因此需要电极来进行高难度的模具加工。
本文讨论的题目是电极的三轴加工中心加工工艺，本文所应用到的一些专业知识与我们在学校所学的专业有着密切的联系，例如三轴加工中心是我们在学校中就学习过的加工中心，但是加工石墨电极的加工中心还是和普通的加工中心有着很大的区别。又如加工工艺的路线分析和数控编程应用也是我们在学校中必须要学习的，这也使得下文在这方面的论述时有着不小的帮助。
近年随着模具行业的不断发展，高效模具及精密模具的推出，人们对于模具制造行业的要求也随之不断提高。由于铜电极自身条件的限制已经很难在向从前一样来满足模具行业的发展要求了。因此，作为另外一种电火花加工电极材料的石墨由于它的高切削性、重量轻、成型快、损耗小等等优点已经在模具行业广泛应用。然而作为EDM材料的石墨必须要有足够的强度，致使刀具容易发生磨损，因此切削刀具必须要有特殊处理。因为石墨电极密度较小，所以在加工中心的高速切削下产生的废料是石墨粉尘。因此对石墨加工中心而言需要一些特殊处理，并不能使用普通加工中心。石墨加工中心一般都是高速加工中心，例如像Makino、Roders的高速加工中心主轴转速一般在10000～60000r/min，进给速度可达60m/min 以上。同时石墨加工中心也需配有吸尘设备及吹气设备，来防止石墨粉尘对人的健康及刀具的寿命造成伤害。
本文先从电极工艺分析着手，对电极的结构精度
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
削下产生的废料是石墨粉尘。因此对石墨加工中心而言需要一些特殊处理，并不能使用普通加工中心。石墨加工中心一般都是高速加工中心，例如像Makino、Roders的高速加工中心主轴转速一般在10000～60000r/min，进给速度可达60m/min 以上。同时石墨加工中心也需配有吸尘设备及吹气设备，来防止石墨粉尘对人的健康及刀具的寿命造成伤害。
本文先从电极工艺分析着手，对电极的结构精度材料进行分析。然后使用CAM编辑加工程序和介绍电极加工前设备和刀具的选择。最后介绍石墨电极在加工中心上的加工过程。
一、018-7403电极工艺分析
（一）018-7403电极零件图
本课题所讨论的对象为018-7403石墨电极，如下图1-1所示为石墨电极零件图，图1-2所示为018-7403石墨电极实物图。
（二）018-7403电极结构尺寸分析
018-7403电极的尺寸大小为25mm*25mm,高度为29.88mm。但是由于25mm*25mm的石墨料为石墨标准料，因此实物电极高度为120mm，加工部分高度为29.88mm。电极对刀面为最低面，比电火花加工面低2mm。电极侧面为斜面，由顶部向下尺寸逐渐变大。电极顶部为圆弧面，电极顶面与侧面以圆弧相连。
018-7403电极是为电火花放电打压铸模具做准备的，因此对于电极的精度还是有一定的要求的。由于在电火花加工放电时会产生放电间隙来影响模具尺寸，因此加工的电极尺寸一般要比压铸产品尺寸小。放电间隙一般0.2mm左右，电极加工误差一般在0.02mm到0.03mm。
（三）电极材料的选取与对比
电极是一种用于电火花放点加工时释放电能的导体。电极材料一般是导电性较好的金属材料和碳材料，其中又以铜和石墨在电极材料中应用最为广泛。但是随着精密模具和高效模具的推出，铜电极由于本身种种条件限制，已不能模具制造业不断发展要求。因此，在现在的电极材料中石墨电极的发展应用前景更为广泛。
石墨电极，主要是以针状焦、石油焦为原料，用煤沥青来作为结合剂，经过煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机械加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式来释放电能对炉料进行加热熔化的导体，石墨电极根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
紫铜电极一般以无杂质锻打的电解铜最好，一般用于精加工。石墨电极一般用细粒致密，各向同性的高纯石墨。石墨电极开粗快、透气性好，石墨机械性能好容易成型且方便修正。石墨电极不向紫铜电极一样在高温下容易变形，石墨电极可以承受高温而不变形，这也可是打出来的模具更加精准。同时，相较于紫铜电极的价格来说石墨电极是一种非常便宜的材料。
石墨电极与铜电极相比具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理轻易、耐高温、加工温度高、电极可粘结等优点。同时，石墨电极可减少单个电极做成组合电极，能节省电极夹具系统从而节省费用。
石墨具有较高的低热膨胀系数、较好的可加工性和良好的热、高温强度、电导率，因此石墨电极广泛应用于电炉、电火花加工、冶金等领域。在电火花加工方面，新型石墨电极材料及其加工技术的发展扩展了电火花加工的应用范围，进步了其使用性能。石墨加工十分容易，而且石墨电极加工效率比铜电极加工至少高出三倍，放电速度也远比铜电极快，作为现在高效率，短交货期的模具，石墨材料是未来电极发展的趋势。
二、018-7403电极加工工艺
（一）018-7403电极加工工艺路线确定
018-7403电极的毛坯料是25mm*25mm的标准料，它是通过煅烧压制成型的，因此石墨标准料的定位基准为四周侧面，其精度和表面粗糙度在毛坯成型时就已达到要求。
在用机床加工电极时必须要有相对应的程序，因此我们必须要会使用CAM来进行刀路的模拟及程序的处理。018-7403电极（如图2-1）在CAM的编程过程中大概需要5个过程，这5个过程遵循着先粗后精，先主后次的数控加工顺序原则。
加工工艺路线分别为：轮廓粗加工→轮廓半精加工→底平面精加工→轮廓精加工→曲面精加工
1.轮廓粗加工（如图2-2）：由于是轮廓粗加工
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