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(diǎn)。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(qiáng)度，以避免在操作和EDM過程中被損壞。同時(shí)，電極的形狀(薄壁、小圓角、尖角變化)也對(duì)石墨電極提出了更高的晶粒度和強(qiáng)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(diǎn)。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(diǎn)是綜合了天然金剛石的硬度。硬質(zhì)合金的強(qiáng)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(huì)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(jì)金剛石涂層刀具時(shí)，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(duì)于普通的TiAIN涂層，切削刃的耳阻不會(huì)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(qiáng)化和鈍化技術(shù)是一個(gè)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(duì)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(shí)的切削振動(dòng)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(shí)不會(huì)出現(xiàn)刀彈現(xiàn)象。該工藝系統(tǒng)切削性能好，切削振動(dòng)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(huì)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(huì)引起子彈形刀具或刀具的顫振，所以逆銑的切削振動(dòng)較大。

吹(真空)浸電火花加工石墨，及時(shí)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(duì)機(jī)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(shí)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(gè)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(shí)，刀具與切屑的接觸面積，滑動(dòng)摩擦磨損時(shí)，切屑在刀具表面滑動(dòng)。

影響刀具磨損的幾個(gè)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(dòng)。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(shí)，刀具的切削刃強(qiáng)度更好，抗沖擊性能和摩擦性能更好。隨著負(fù)前角絕對(duì)值的減小，后刀面磨損面積變化不大，但總的趨勢(shì)是下降的。采用正前角加工石墨時(shí)，刀具的刃口強(qiáng)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(shí)，切削阻力大，切削振動(dòng)增大。加工大前角時(shí)，刀具磨損嚴(yán)重，切削振動(dòng)大。

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

(3)螺旋角。當(dāng)螺旋角較小時(shí)，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(dòng)最大。螺旋角較大時(shí)，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(dòng)也會(huì)增加。

因此，刀具角度變化對(duì)刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)的影響是由前角、后角和螺旋角共同作用引起的，在選擇時(shí)應(yīng)更加注意。

通過大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)化、加工條件對(duì)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。