一种微细针状石墨电极加工方法与流程

本发明涉及石墨加工领域，具体的，本发明涉及一种微细针状石墨电极加工方法。

背景技术：

可用于石墨电极加工的刀具有高速钢刀具、硬质合金刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具和金刚石涂层刀具，其中，金刚石涂层刀具在企业石墨电极加工中应用最为广泛。专利cn201010234411.9公开了一种金刚石薄膜涂层刀具对精密细小石墨电极的加工方法，其先对金刚石薄膜涂层刀具进行刃磨，获得刀具表面质量一种最佳值，根据金刚石薄膜涂层刀具的切削性能，取得最佳石墨电极的高速加工参数，再采用层积式进行粗加工，配合集中式喷油，减小崩裂，每个单边留0.2-0.25mm余量，再进行精加工，去除单边余量。该发明有效解决了加工石墨电极时刀具易损耗，电极易崩角、加工速度慢的问题，然而其加工工艺仍然满足不了微细针状石墨电极的加工。

技术实现要素：

基于此，本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新的微细针状石墨电极加工方法，所述加工方法可以加工得到直径0.15±0.05mm的针状石墨电极，所得石墨电极外观平滑，不会崩碎或折断。

本发明的技术方案如下：

一种微细针状石墨电极加工方法，包括如下步骤：

s1、将尺寸为（50～60mm）×（50～60mm）×（50～60mm）的立方体石墨材料工件安装在工作台上，固定；石墨材料的粒径为8μm～12μm，密度为1.77～1.88g/cm3；

s2、选金刚石涂层刀具t3进行粗加工，加工参数如下：

刀具直径：φ6mm；

加工精度：0.02mm；

主轴转速：11000～15000rpm；

进给率：6000～10000mm/min；

进给量：径向3.9～4.5mm/r，轴向0.5～1.5mm/r；

加工时间：20～30min；

刀具参数：刀总长75mm，装刀长45mm，刃长18mm；

s3、选用金刚石涂层刀具t5进行精加工，加工参数如下：

刀具直径：φ4mm；

加工精度：0.005mm；

主轴转速：14000～18000rpm；

进给率：700～1300mm/min；

进给量：径向1.0～2.0mm/r，轴向0.13～0.20mm/r；

加工时间：60～70min；

刀具参数：总刀长75mm，装刀长35mm，刃长12mm。

发明人通过实验发现，通过选择特定规格的刀具t3进行粗加工，t5进行精加工，并控制加工参数，可以加工得到直径为0.15±0.05mm的微细针状石墨电极，实现了精密微细石墨电极的加工。

在其中一个实施例中，所述步骤s2为：选金刚石涂层刀具t3进行粗加工，加工参数如下：刀具直径φ6mm；加工精度0.02mm；主轴转速12000rpm；进给率8000mm/min；进给量：径向4.2mm/r，轴向1.0mm/r；加工时间29min；刀具参数：刀总长75mm，装刀长45mm，刃长18mm。

在其中一个实施例中，所述步骤s3为：选用金刚石涂层刀具t5进行精加工，加工参数如下：刀具直径φ4mm；加工精度0.005mm；主轴转速15000rpm；进给率1000mm/min；进给量：径向1.5mm/r，轴向0.18mm/r；加工时间：65min；刀具参数：总刀长75mm，装刀长35mm，刃长12mm。

在其中一个实施例中，所述步骤s1为：将尺寸为（50～60mm）×（50～60mm）×（50～60mm）的立方体石墨材料工件固定于石墨电极专用夹具上，再将石墨材料工件在机床工作台上进行四面分中定位夹紧。

本发明还公开了所述述微细针状石墨电极加工方法得到的石墨电极，所述微细针状石墨电极的尺寸为：φ0.15±0.05mm，高15±5mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过选择合适型号的金刚石涂层刀具，控制加工参数，包括主轴转速、进给率、进给量、加工时间等，加工出了直径为0.15±0.05mm的微细针状石墨电极，所得石墨电极外观平滑，不会崩碎或折断；本发明所述方法实现了微细针状石墨电极的精细加工，加工精度高，加工质量好。

附图说明

图1为实施例1加工示意图。

图2为实施例1加工得到的微细针状石墨电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

以下实施例所用石墨材料为西格里8510，粒径为10μm，密度为1.83g/cm³

实施例1

一种微细针状石墨电极加工方法，步骤如下：

s1、如图1和图2所示，将尺寸为60mm×60mm×60mm的立方体石墨材料工件固定于石墨电极专用夹具上，再将石墨材料工件在机床工作台上进行四面分中定位夹紧。

s2、选金刚石涂层刀具t3进行粗加工，加工参数如下：刀具直径：φ6mm；加工精度：0.02mm；主轴转速：12000rpm；进给率：8000mm/min；进给量：径向4.2mm/r，轴向1.0mm/r；加工时间：29min；刀具参数：刀总长75mm，装刀长45mm，刃长18mm。

s3、选用金刚石涂层刀具t5进行精加工，加工参数如下：刀具直径：φ4mm；加工精度0.005mm；主轴转速15000rpm；进给率1000mm/min；进给量：径向1.5mm/r，轴向0.18mm/r；加工时间：65min；刀具参数：总刀长75mm，装刀长35mm，刃长12mm。加工后得到直径为0.15mm，高度为15mm的微细针状石墨电极，具体形状见图2。

实施例2

一种微细针状石墨电极加工方法，步骤如下：

s1、将尺寸为60mm×60mm×60mm的立方体石墨材料工件固定于石墨电极专用夹具上，再将石墨材料工件在机床工作台上进行四面分中定位夹紧。

s2、选金刚石涂层刀具t3进行粗加工，加工参数如下：刀具直径：φ6mm；

加工精度：0.02mm；主轴转速：11000rpm；进给率：6000mm/min；进给量：径向3.9mm/r，轴向0.5mm/r；加工时间：30min；刀具参数：刀总长75mm，装刀长45mm，刃长18mm。

s3、选用金刚石涂层刀具t5进行精加工，加工参数如下：刀具直径：φ4mm；加工精度0.005mm；主轴转速18000rpm；进给率1300mm/min；进给量：径向2.0mm，轴向0.20mm；加工时间：60min；刀具参数：总刀长75mm，装刀长35mm，刃长12mm。加工后得到直径为0.20mm，高度为20mm的微细针状石墨电极。

实施例3

一种微细针状石墨电极加工方法，步骤如下：

s1、将尺寸为60mm×60mm×60mm的立方体石墨材料工件固定于石墨电极专用夹具上，再将石墨材料工件在机床工作台上进行四面分中定位夹紧。

s2、选金刚石涂层刀具t3进行粗加工，加工参数如下：刀具直径：φ6mm；

加工精度：0.02mm；主轴转速：15000rpm；进给率：1000mm/min；进给量：径向4.5mm/r，轴向1.5mm/r；加工时间：20min；刀具参数：刀总长75mm，装刀长45mm，刃长18mm。

s3、选用金刚石涂层刀具t5进行精加工，加工参数如下：刀具直径：φ4mm；加工精度0.005mm；主轴转速14000rpm；进给率700mm/min；进给量：径向1.0mm/r，轴向0.13mm/r；加工时间：70min；刀具参数：总刀长75mm，装刀长35mm，刃长12mm。加工后得到直径为0.10mm，高度为15mm的微细针状石墨电极。

对比例1

选用石墨材料西格里8710（粒径3μm，密度1.88g/cm³）替换实施例1中的石墨材料进行加工，其加工方法与实施例1相同。加工过程中针状石墨电极折断。

对比例2

按照实施例1所述加工方法加工立方体石墨材料工件，不同之处在于步骤s2选金刚石涂层刀具t21进行粗加工，加工参数为：加工参数如下：刀具直径：φ3mm；加工精度：0.02mm；主轴转速：10000rpm；进给率：8000mm/min；进给量：径向3.5mm/r，轴向1.0mm/r；加工时间：29min；刀具参数：刀总长75mm，装刀长30mm，刃长15mm。加工过程中针状石墨电极折断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，都应当认为是本说明书记载的范围。