與銅電極相比，石墨電極具有電極消耗低,、加工速度快,、可加工性好、加工精度高,、熱變形小,、重量輕、表面處理容易,、耐高溫,、加工溫度高等優(yōu)點。雖然石墨是一種非常容易切削的材料,，但用作EDM(熱作模具鋼)電極的石墨材料必須具有足夠的強度,，以避免在操作和EDM過程中被損壞。同時,，電極的形狀(薄壁,、小圓角、尖角變化)也對石墨電極提出了更高的晶粒度和強度,。這就要求石墨易崩,，刀具易磨損。

1.涂層金剛石工具具有硬度高,、耐磨性好,、摩擦系數(shù)低的優(yōu)點。目前,，金剛石涂層是石墨工具的最佳選擇，最能體現(xiàn)石墨工具的優(yōu)越性能,。涂層金剛石硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點是綜合了天然金剛石的硬度,。硬質(zhì)合金的強度和斷裂韌性,，但是國內(nèi)的金剛石涂層技術(shù)還處于起步階段,，成本很高，所以金剛石涂層在近期的發(fā)展不會太大,，但是可以從角度和選材上進(jìn)行優(yōu)化。在常用工具的基礎(chǔ)上，改進(jìn)常用工具,，改進(jìn)常用工具。這種涂層結(jié)構(gòu)可以在一定程度上應(yīng)用于石墨加工,。

金剛石涂層刀具的幾何角度與普通涂層刀具有本質(zhì)的區(qū)別。因此,，在設(shè)計金剛石涂層刀具時，由于石墨加工的特殊性,，可以適當(dāng)加大金剛石涂層刀具的幾何角度,，加大切削槽,，提高刀具的切削效率。對于普通的TiAIN涂層,，切削刃的耳阻不會降低，但比沒有涂層的要好,。與金剛石涂層相比，石墨的幾何角度應(yīng)適當(dāng)減小,，以提高其耐磨性。

2.切削刃的強化和鈍化技術(shù)是一個尚未引起廣泛關(guān)注的重要問題,。用金剛石砂輪磨削后，硬質(zhì)合金刀具刃口存在不同程度的微凹口(即微斷口和鋸齒邊),。石墨的高速切削需要高的刀具性能和穩(wěn)定性,。特別是鍍有金琢石的刀具在鍍膜前，必須進(jìn)行鈍化處理,，以保證涂層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化的目的是解決日常磨具邊緣的微刻痕缺陷,，降低或消除邊緣值，達(dá)到光滑,、鋒利,、耐用的目的,。

3.選擇合適的加工條件對刀具壽命有很大影響。

切割方法(正向銑削和反向銑削),。銑削時的切削振動小于反向銑削,。在銑削過程中，刀具的切削厚度從最大值減小到零,，刀具無法切削切屑，切削工件時不會出現(xiàn)刀彈現(xiàn)象,。該工藝系統(tǒng)切削性能好,，切削振動小。在反向銑削中,，刀具的切削厚度從零增加到最大值,。在切削的初始階段，由于切削厚度薄,，刀具會刮傷工件表面,。如果切削刃接觸到石墨材料中的硬質(zhì)顆粒或工件表面殘留的切屑,，就會引起子彈形刀具或刀具的顫振,，所以逆銑的切削振動較大。

吹(真空)浸電火花加工石墨,，及時清理工件表面的石墨粉塵,，可以減少刀具的二次磨損，延長刀具壽命,，減少石墨粉塵對機床絲杠和導(dǎo)軌的影響,。

工具磨損是石墨加工中最重要的問題。磨損率不僅影響刀具磨損成本,、加工時間和加工質(zhì)量,，還影響電極電火花加工工件材料的表面質(zhì)量。它是優(yōu)化高速加工的一個重要參數(shù),。石墨陰極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域是前刀面和后刀面,。在前刀面上，沖擊磨料磨損時,，刀具與切屑的接觸面積,，滑動摩擦磨損時，切屑在刀具表面滑動,。

影響刀具磨損的幾個因素如下,。

4.刀具材料(模具鋼)是決定刀具切削性能的根本因素,，極大地影響加工效率,、質(zhì)量,、成本和刀具耐用度,。較硬的工具材料具有更好的耐磨性,、更高的硬度,、更低的沖擊韌性和更大的脆性,。

5.選擇合適的石墨刀具幾何角度有助于減小刀具的振動。相反,，在石墨加工過程中,，工件不容易塌陷。

(1)前角,。采用負(fù)前角加工石墨時,，刀具的切削刃強度更好,，抗沖擊性能和摩擦性能更好。隨著負(fù)前角絕對值的減小,，后刀面磨損面積變化不大,，但總的趨勢是下降的,。采用正前角加工石墨時,，刀具的刃口強度隨著前角的增大而降低，導(dǎo)致齒面磨削,。增加損失,。前角為負(fù)時,，切削阻力大,，切削振動增大。加工大前角時,，刀具磨損嚴(yán)重，切削振動大,。

(2)后角,。如果背角增大，刀片的強度會降低,，側(cè)面磨損面積會逐漸增大。當(dāng)?shù)毒呓嵌冗^大時,，切削振動加劇,。

(3)螺旋角。當(dāng)螺旋角較小時,，相同切削刃長度的石墨工件的切削阻力和切削沖擊力最大,，因此刀具磨損、銑削力和切削振動最大,。螺旋角較大時,，銑削力方向較大程度偏離工件表面，加劇了與石墨材料的切削沖擊,。由于分解,，刀具磨損、銑削力和切削振動也會增加,。

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由前角,、后角和螺旋角共同作用引起的,，在選擇時應(yīng)更加注意。

通過大量的科學(xué)實驗,，優(yōu)化了石墨材料的加工特性和刀具的相關(guān)幾何角度,，從而大大提高了刀具的整體切削性能。

綜上所述,，刀具的材質(zhì),、幾何角度、涂層,、刃口強化,、加工條件對刀具的使用壽命起著不同的作用，缺一不可,，相輔相成,。好的石墨刀具應(yīng)該有光滑的石墨粉排屑槽，使用壽命長,，雕刻加工深,，能節(jié)約加工成本。