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石墨电极、石墨模具孔加工如何选择刀具？
2020-12-10
石墨在生产生活中是非常常见的一种黑色非金属原料，密度比较低还拥有着耐高温性、导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性、抗热震性等等优秀的性质。并且由于其属于六方晶体，层面间结合力比较弱，内部气孔率大、抗拉强度低等特点，使得石墨的机械加工性能非常好。
石墨由于其优良的性能，常用于制造石墨电极、石墨模具、3D热弯模具等石墨零件制品，石墨模具零件的结构都比较复杂、精度要求高、质量要求严格等，有许多孔加工需求，这些特性造成石墨制品加工中容易出现棱边锯齿化、掉渣以及崩角等问题，给机加工带来较多难题。
石墨电极模具孔加工难点
石墨材料是非均质脆性材料，宏观硬度比较小，装夹易损伤基准面，定位精度差，装夹误差较大；尤其是一些细长孔加工，产品精度要求高，内台阶孔加工难度大；而且石墨制品多为模具零件，如石墨电极、3D热弯模具等，产品一致性要求高。
细长的石墨台阶孔的加工质量直接影响下游产品质量，也严重影响其自身使用寿命，所以，在加工前，就需要反复从工艺方案、加工路线、装夹方法和工艺参数等方面进行系统分析、优化设计。
制造细长石墨台阶孔产品，难点在于镗孔及排屑，以及同轴度控制。其同轴度的加工误差来源主要包括基准误差、装夹与找正误差、机床定位误差等。采用粗车外圆--切断--钻孔--半精车外圆--镗孔--精车外圆的工艺路线。
此外，石墨刀具是否正确选择也直接决定了石墨制品加工的效率、质量。因此，如果想要对加工的质量进行有效地控制，就必须选择合理有效的石墨刀具材质。
石墨模具电极孔加工方式及刀具选择
孔加工的方式有多种，以石墨电极为例，有钻孔、铣孔、车孔、镗孔等，每种加工方式不同，所选择的刀具也有所不同。
石墨制品钻孔一般选择PCD钻头或华菱CVD金刚石涂层钻头，对于3mm以下的小孔加工，建议选择cvd涂层钻头；对于较大尺寸的孔加工，推荐PCD钻头。
石墨制品cnc铣孔加工，对于表面要求高、孔径较大的孔，不能在车床装夹上加工时用铣，一般用数控铣床加工孔，同钻孔刀具选择一样，石墨电极铣孔也可选择CDW025/CDW302牌号PCD铣刀或者华菱cvd金刚石涂层铣刀，而且根据孔的形状不同，可选择石墨平底铣刀或石墨球头铣刀。
石墨制品镗孔和车孔均可在车床上加工，对于10mm以上的大孔径，而且便于在车床上装夹的石墨制品，可选择使用数控刀片车削加工石墨内孔；对于3-10mm的小孔车削，则一般选择精密小镗刀进行镗孔，华菱精密PCD小镗刀，可根据需求定制刀杆长度，对于特殊要求的工况，可根据图纸定制。如果不方便在车床上装夹的石墨电极模具制品，则在镗床上进行镗孔操作。
