与铜电极相比，石墨电极具有电极消耗低、加工速度快、可加工性好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高等优点。虽然石墨是一种非常容易切削的材料，但用作EDM(热作模具钢)电极的石墨材料必须具有足够的强度，以避免在操作和EDM过程中被损坏。同时，电极的形状(薄壁、小圆角、尖角变化)也对石墨电极提出了更高的晶粒度和强度。这就要求石墨易崩，刀具易磨损。

1.涂层金刚石工具具有硬度高、耐磨性好、摩擦系数低的优点。目前，金刚石涂层是石墨工具的最佳选择，最能体现石墨工具的优越性能。涂层金刚石硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度。硬质合金的强度和断裂韧性，但是国内的金刚石涂层技术还处于起步阶段，成本很高，所以金刚石涂层在近期的发展不会太大，但是可以从角度和选材上进行优化。在常用工具的基础上，改进常用工具，改进常用工具。这种涂层结构可以在一定程度上应用于石墨加工。

金刚石涂层刀具的几何角度与普通涂层刀具有本质的区别。因此，在设计金刚石涂层刀具时，由于石墨加工的特殊性，可以适当加大金刚石涂层刀具的几何角度，加大切削槽，提高刀具的切削效率。对于普通的TiAIN涂层，切削刃的耳阻不会降低，但比没有涂层的要好。与金刚石涂层相比，石墨的几何角度应适当减小，以提高其耐磨性。

2.切削刃的强化和钝化技术是一个尚未引起广泛关注的重要问题。用金刚石砂轮磨削后，硬质合金刀具刃口存在不同程度的微凹口(即微断口和锯齿边)。石墨的高速切削需要高的刀具性能和稳定性。特别是镀有金琢石的刀具在镀膜前，必须进行钝化处理，以保证涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化的目的是解决日常磨具边缘的微刻痕缺陷，降低或消除边缘值，达到光滑、锋利、耐用的目的。

3.选择合适的加工条件对刀具寿命有很大影响。

切割方法(正向铣削和反向铣削)。铣削时的切削振动小于反向铣削。在铣削过程中，刀具的切削厚度从最大值减小到零，刀具无法切削切屑，切削工件时不会出现刀弹现象。该工艺系统切削性能好，切削振动小。在反向铣削中，刀具的切削厚度从零增加到最大值。在切削的初始阶段，由于切削厚度薄，刀具会刮伤工件表面。如果切削刃接触到石墨材料中的硬质颗粒或工件表面残留的切屑，就会引起子弹形刀具或刀具的颤振，所以逆铣的切削振动较大。

吹(真空)浸电火花加工石墨，及时清理工件表面的石墨粉尘，可以减少刀具的二次磨损，延长刀具寿命，减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响。

工具磨损是石墨加工中最重要的问题。磨损率不仅影响刀具磨损成本、加工时间和加工质量，还影响电极电火花加工工件材料的表面质量。它是优化高速加工的一个重要参数。石墨阴极材料加工的主要刀具磨损区域是前刀面和后刀面。在前刀面上，冲击磨料磨损时，刀具与切屑的接触面积，滑动摩擦磨损时，切屑在刀具表面滑动。

影响刀具磨损的几个因素如下。

4.刀具材料(模具钢)是决定刀具切削性能的根本因素，极大地影响加工效率、质量、成本和刀具耐用度。较硬的工具材料具有更好的耐磨性、更高的硬度、更低的冲击韧性和更大的脆性。

5.选择合适的石墨刀具几何角度有助于减小刀具的振动。相反，在石墨加工过程中，工件不容易塌陷。

(1)前角。采用负前角加工石墨时，刀具的切削刃强度更好，抗冲击性能和摩擦性能更好。随着负前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总的趋势是下降的。采用正前角加工石墨时，刀具的刃口强度随着前角的增大而降低，导致齿面磨削。增加损失。前角为负时，切削阻力大，切削振动增大。加工大前角时，刀具磨损严重，切削振动大。

(2)后角。如果背角增大，刀片的强度会降低，侧面磨损面积会逐渐增大。当刀具角度过大时，切削振动加剧。

(3)螺旋角。当螺旋角较小时，相同切削刃长度的石墨工件的切削阻力和切削冲击力最大，因此刀具磨损、铣削力和切削振动最大。螺旋角较大时，铣削力方向较大程度偏离工件表面，加剧了与石墨材料的切削冲击。由于分解，刀具磨损、铣削力和切削振动也会增加。

因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是由前角、后角和螺旋角共同作用引起的，在选择时应更加注意。

通过大量的科学实验，优化了石墨材料的加工特性和刀具的相关几何角度，从而大大提高了刀具的整体切削性能。

综上所述，刀具的材质、几何角度、涂层、刃口强化、加工条件对刀具的使用寿命起着不同的作用，缺一不可，相辅相成。好的石墨刀具应该有光滑的石墨粉排屑槽，使用寿命长，雕刻加工深，能节约加工成本。