几种常用的电火花加工用电极材料

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硬质合金钻头在加工工件时的钻削步骤一般分为：

1、确定进给速度：进给速度一般是凭经验，从数值上讲一般0.08-0.12mm/转，或者0.6-1.0mm/秒，进给速度是在钻孔时比较关键的要素，不同的进给量可以形成不同的铁屑，不同的的铁屑会使排屑性能产生变化 。

2、定位：在需要钻孔的位置中心錾打一定位点或用合金针划上“十”字线，以确保钻孔位置的精度。注意，用中心錾打定位点时，请确保中心錾垂直于加工工件表面，以免影响切削料芯的顺利排出。 

3、开始钻孔：请调好合适的转速，开机前请确保钻机磁座底部干净，先打开磁座开关再打开电机开关，电机运转同时打开冷却液开关，当钻头接触钢板时，先缓慢进给，钻入约1-2mm后，再用正常速度进给。 

4、钻孔结束：关闭电机待主轴停止转动后，用铁钩除去缠绕在钻本体上的铁屑，再继续作业。 （结束）

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硬质合金钻头进行切削作用的是它的头部，它的切削刃部分和横刃作为刀具在起作用。为使切削部分的圆锥面不碰到工件而带有后角，后角的值，要根据工件材料适当加以选择。  

1、横刃：横刃部分的锋利性很差。大直径的钻头钻心作得比较粗，横刃也就大，另外，经横刃修磨得钻头在重磨时，横刃又会变大。为增加锋利性，或恢复与修磨初期相同得锋利性，需要进行横刃修磨。  

2、切削刃（刃带）：在已加工过的孔壁内进行导向，而使加工可以正确地进行。但这种场合若与孔壁的摩擦大时，钻头会过热，动力的消耗也会过大。所以通常从钻头的头部向着柄部带有极小的锥度，把它叫做倒锥，大约每 100 毫米为 0. 04 ～ 00.1 毫米左右。 

3、螺旋槽：是为排出切屑而设置的，它的大小应该使切屑顺利地排出，并应带有螺旋角。其沟槽的螺旋角，应工件的材料的种类不同而异。对硬的材料，角度要小，对软的材料，角度要大。加工钢铁用的普通钻头，螺旋角大约为 30 度。  

4、钻头的顶角：硬质合金钻头的顶角小时，虽然切入工件比较容易，但是它的缺点是由于切削刃变长，所需的动力增加，以及切削刃的前角减小，寿命缩短。因此，顶部尖的钻头用在软质材料的孔加工中。通常对一般钢铁材料，顶角用 120 度左右。 （结束）

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钨合金战斗部是空射空地制导武器采用的战斗部。这些战斗部实际上是航空炸弹的成品组件。这些战斗部无需修整结构就可装入导弹弹体使用。

钨合金战斗部包括500磅、1000磅和2000磅的定装药杀伤/爆破战斗部（Мк系列）和侵彻战斗部（BLU系列）。为了摧毁六种主要类型的中度防护目标，美国研制了2000磅、1000磅和500磅的新型高侵彻力混凝土侵彻战斗部，作为对现有战斗部的补充。其中，根据AUP-3计划，洛克希德-马丁公司研制了2000磅的BLU-116/B侵彻型战斗部，用于装备GBU-24、31航空制导炸弹和AGM-86D空射巡航导弹。BLU-116/B战斗部的弹体由镍镉钢制成，重量和尺寸与ВLU-109/В战斗部类似（890公斤，炸药243公斤，混凝土侵彻厚度达2.5米），但侵彻力将近后者的两倍。此外，战斗部装有比ВLU-109/В少的炸药。

在1000磅的Мк83杀伤/爆破战斗部的基础上为海军航空兵研制了BLU-110/B侵彻型战斗部，用于GBU-32航空制导炸弹。与原型相比，BLU-110/B减少了炸药用量（战斗部重450公斤，炸药重190公斤，混凝土侵彻力约2米），增加了弹壳体壁厚度。还研制了重量、尺寸和侵彻力相当的J-1000战斗部（重435公斤，炸药重109公斤），用于GBU-35航空制导炸弹和AGM-158空射导弹。两种战斗部都装有DSU-33多普勒测高仪和FMU-152/B 编程引信（装有瞬时爆炸装置或延时装置（从几分之一秒到24小时）。

在500磅的Мк82杀伤/爆破战斗部的基础上为AGM-154C航空集束炸弹研制了同等圆径的BLU-111/B侵彻型战斗部（重227公斤，炸药重80公斤，混凝土侵彻厚度达1.5米）.

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随着相关模具精度要求的日益提高以及许多难以加工材料用量的不断增多，将钨铜材料应用于电极领域已是大势所趋。采用钨铜合金作为电极材料，不仅仅可以使加工的模具及部件精度更高、电极损耗率降低、材料的去除率升高、整体加工效率提升，并且一次性即可完成相关产品的粗加工和精加工。目前，在电火花加工（Electrical discharge machining，EDM）领域所使用的钨铜电极材料已经成为了钨铜材料最主要的应用领域之一。据不完全统计，日本1994年电极用钨铜电极达到了19.6t，相当于钨铜合金年消耗总量74.5t的四分之一。

这就使得对钨铜合金电极材料提出了相应更高的要求，不仅仅需要满足高导电性、有效蚀除金属、电极损耗小、易于成型加工，并且还要求：

1.在具有良好的导热导电性的前提下，还应具备尽可能好的抗电火花腐蚀作用。

2.采用常规电触头制取方法难以达到相应要求，钨铜电极材料还应具有材质均匀性和致密性。

3.根据所加工的模具和制品要求需要形状各异的钨铜电极，形状多且复杂，需求量又相对较小，这也是目前钨铜电极材料面临的一个难题。

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钨与铜单质金属的物理性能

钨铜合金电极综合性能（G38320-87）

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钨合金动能弹头是运用在动能拦截器（KKV-kinetickillvehicle）上的一个动力控制装置。该弹头也是动能武器中的一种，动能武器是能发射超高速飞行的具有较高动能的弹头，利用弹头的动能直接撞毁目标，可用于战略反导，反卫星和反航天器，也可于战术防空，反坦克和战术反导作战。如电磁炮发射的射弹速度最大可达几十千米每秒，带数枚或数十枚射弹，火力强，拦截面积大，毁伤效果好。

作用

钨合金动能弹头主要的作用就是控制动力分配以及动能保持。钨合金的密度很大，密度大最直观的体现就是在单位体积内的质量很大。这样就可以利用弹头的相对整个导弹的比重来控制导弹的动力分配。钨合金弹头的另一个作用是体现在钨合金的硬度上。拥有足够硬度的导弹头面对坚固的防御工事也能给它致命的打击。

运用

曾被日媒称之为“银弹”的“标准3Block1/1A”导弹中就运用了钨合金动能弹头。这种导弹的最大特点是被称为“大气层外轻型射弹”(LEAP)的战斗部。这个重量仅为18.2公斤的战斗部包括具有末端控制和机动能力的部分以及大约9公斤的钨合金动能弹头(KKV)。作战时，战斗部被导弹运载火箭送达至来袭弹道导弹弹头附近后，战斗部上的红外侧窗制导设备可以确定弹道导弹弹头不断变化的位置，并引导9公斤KKV弹头以4000米/秒以上的高速利用巨大的动能将其击毁。

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S型硬质合金钻头因其拥有S刃钻尖得名，S刃钻尖也称为温斯陆钻尖，从端面投影看，其横刃为S形。从正面投影可看到钻尖中部略鼓，呈抛物线冠状。由于S刃钻尖为曲线刃，钻尖进入切削的瞬时与工件为点接触，因而自定心性及稳定性均优于普通麻花钻，轴向力降低，切削性能改善，钻头寿命延长，被加工孔质量显著提高，孔的位置精度和机和精度令人满意，钻削进给量和进给速度进一步提高。 

S型硬质合金钻头瑞典Sandvik称为Delta-C钻头,直径为Φ3～12.7mm;日本井田株式会社称为Diget钻头;德国Hertel称为SE钻头,直径范围为Φ3～20mm.这种钻头的特点是经过修磨使得横刃缩短,轴向力减少50%;钻芯附近前角为正值,因此切削锋利;槽形为抛物线型,芯厚度大,刚性强;有两个喷油冷却孔,冷却条件好;圆弧形切削刃和排屑槽形布置合理,便于切屑断裂成小块顺利排出.适于加工难加工材料,高温合金,铬镍铁合金(Inconel合金)材料等.一般常用钻孔深度为3.5D.这种钻头加工精度为IT9,粗糙度为Ra1～2μm.使用时应保持钻头中心与机床主轴同心度不得大于0.03μm.由于速度比较高,产生热量大,应充分冷却.（结束）

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硬质合金麻花钻钻削时的受力情况较复杂，主要有工件材料的变形抗力、麻花钻与孔壁和切屑间的摩擦力等。钻头每个切削刃上都将受到Fx、Fy、Fz三个分力的作用。在理想情况下，切削刃受力基本上互相平衡。其余的力为轴向力和圆周力，圆周力构成扭矩，加工时消耗主要功率。麻花钻在切削力作用下产生横向弯曲、纵向弯曲及扭转变形，其中扭转变形最为显著。扭矩主要由主切削刃上的切削力产生。经有限元分析计算可知，普通钻尖切削刃上的扭矩约占总扭矩的80%，横刃产生的扭矩约占10%。轴向力主要由横刃产生，普通钻尖横刃上产生的轴向力约占50%～60%，主切削刃上的轴向力约占40%。 以直径D=20mm麻花钻为例，在其它参数不变情况下改变钻芯厚度，从其刚度变化曲线可以看出，随着钻芯直径d增加，刚度Do增大，变形量减小。

由此可见，钻芯厚度增加明显增加了麻花钻工作时的轴向力，直接影响刀具切削性能，且刀具刚度的大小对加工几何精度也有影响。 由于普通麻花钻的横刃为大负前角切削，钻削时会发生严重挤压，不仅要产生较大轴向抗力，而且要产生较大扭矩。对于一些厚钻芯钻头，如抛物线钻头(G钻头)和部分硬质合金钻头(其特点之一是将钻芯厚度由普通麻花钻直径的11%～15%加大到25%～60%)等，其刚性较好，钻孔直线度好，孔径精确，进给量可加大20%。但钻芯厚度的增大必然导致横刃更长，相应增大了轴向力和扭矩，这样不仅增加了设备负荷，而且会对加工几何精度产生较大影响。此外，由于横刃与工件的接触为直线接触，当钻尖进入切削状态时，被加工孔的位置精度和几何精度难以控制。因此，在加工过程中为防止引偏，往往需要用中心钻预钻中心孔。 

为解决上述问题，一般采用在横刃两端开切削槽的方法来减小横刃长度，减轻挤压，从而减小轴向力和扭矩。但在实际加工中，钻尖的负前角切削和直线接触方式定心性能差的问题并未从根本上得到解决。为此，人们一直在对钻尖形状进行不断研究和改进，S刃钻尖就是解决这一问题的较好方法之一。（结束）

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与其他影响钨铜电极电导率的因素相比，钨粉粒度很大程度上是通过钨铜合金电极孔隙度与微结构，从而影响其电导率。一方面由于钨铜合金不能完全致密化，因此电极材料中仍然存在少量的孔隙，孔隙对电导率影响是不容忽视的；另一方面，钨粉晶粒度越小，越容易造成压制时的组织不均匀性，烧结后的骨架中的通道容易闭合或堵塞，导致材料中产生铜的富集或孔隙缺陷，并造成铜液熔渗不足或不能有效补缩，降低了熔渗后铜网络格的完整性，使得电导率越小。

此外，从电子行程路线遵循最短原则来看，钨粉粒度较小时，钨颗粒容易聚集联通起来形成闭孔。由于孔隙的堵塞和分布不均匀性，电子的路程就相应也越长，因此电导性也越差。而当钨粉粒度较大时，钨铜晶粒的分布则分布相对较均匀，闭孔隙相对较少，电子行程路线较平直，导电性就较好。

总的来说，其一钨粉越细，熔渗后的钨晶粒尺寸越小，但是产生闭孔的可能性越大，铜富集较严重，影响合金的组织均匀性；其二，随着钨粉粒度的减小，钨铜W-Cu合金的密度和硬度随之增大；其三，钨粉粒度在河大程度上影响合金的孔隙度与微观结构，进而影响其电导率。随着粉末粒度增大，电导率越高；最后，细粉易使钨铜合金电极出现闭孔和孔隙分布不均匀，并导致密度和硬度升高，但电导率较低。

更多钨粉粒度对钨铜电极组织性能影响的相关内容请参考以下链接：

http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79337-ti-10114 
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79395-ti-10117

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