石墨電極電火花加工在模具制造中的應(yīng)用有什么?
隨著高新技術(shù)的展開,石墨資料的制造工藝不斷完善,能滿意不同電火花加工需求的石墨資料層出不窮,市場上石墨高速銑削機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生,數(shù)控電火花加工機(jī)床的石墨放電功能也有了的提高。
(1)放電加工速度
石墨是一種非金屬資料,熔點(diǎn)極高,達(dá)3650℃,而銅的熔點(diǎn)是1083℃,因此江門石墨電極能承受更大的電流設(shè)定條件。當(dāng)放電面積與電極規(guī)范縮放量越大時(shí),石墨資料功率粗加工的優(yōu)越性越顯著。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)是銅的1/3,其放電過程中產(chǎn)生的熱能可更有用地用于去除金屬資料,因此在中、精加工中,其加工功率也比銅電極要高。根據(jù)加工履歷,在正確的運(yùn)用條件下,江門石墨電極的放電加工速度要比銅電極全體快1.5~2倍。
(2)電極損耗
石墨電極具有能承受大電流條件的特性,其他,在適合的粗加工設(shè)定條件下,含碳元素的鋼工件在加工時(shí)產(chǎn)生的蝕除物和工作液在高溫下產(chǎn)生的分化物中的碳顆粒,在極性效應(yīng)的效果下,部分蝕除物、碳顆粒會(huì)粘附在電極外表構(gòu)成一層保護(hù)層,確保了石墨電極在粗加工中的損耗極小,甚至是“零損耗”。電火花加工中首要的電極損耗量來自于粗加工,精加工設(shè)定條件盡管損耗率較高,但因零件預(yù)留加工余量不多即加工蝕除量較少,其全體損耗量也較少。全體而言,石墨電極在大電流的粗加工中損耗會(huì)少于銅電極,在精加工中損耗或許會(huì)稍大于銅電極,二者的電極損耗狀況恰當(dāng)。
(3)外表質(zhì)量
石墨資料的顆粒直徑直接影響電火花加工的外表粗糙度,直徑越小可獲得更低的外表粗糙度值。幾年前運(yùn)用顆粒直徑φ5μm的石墨資料,電火花加工的Z佳外表只能抵達(dá)VDI18(Ra0.8μm),現(xiàn)在石墨資料的顆粒直徑已能抵達(dá)φ3μm以內(nèi),電火花加工的Z佳外表可安穩(wěn)抵達(dá)VDI12(Ra0.4μm)或許更精密的等級,但石墨電極無法進(jìn)行鏡面電火花加工。
銅資料的電阻率較低,安排結(jié)構(gòu)細(xì)密,電火花精加工易獲得安穩(wěn)的加工狀況,在較困難的條件下也能安穩(wěn)加工,外表粗糙度可小于Ra0.1 μm,能進(jìn)行鏡面電火花加工。由此可見,假如放電加工追求極點(diǎn)精密的外表,運(yùn)用銅資料做電極愈加適合,這是銅電極較江門石墨電極的首要優(yōu)勢。
但銅電極在大電流設(shè)定條件下,電極外表簡略變得粗糙不堪,甚至出現(xiàn)裂紋,而石墨資料則沒有這方面的問題,關(guān)于外表粗糙度要求為VDI26(Ra2.0μm)左右的型腔加工,運(yùn)用1個(gè)石墨電極即可結(jié)束從粗到精的加工過程,結(jié)束均勻一致的紋面效果,外表不會(huì)有缺點(diǎn)。其他,由于石墨與銅材安排結(jié)構(gòu)的不同,石墨電極外表放電的腐蝕點(diǎn)比銅電極要規(guī)矩,因此在加工VDI20及以上相同外表粗糙度時(shí),運(yùn)用石墨電極加工的工件外表顆粒度愈加清楚,這種紋面效果要優(yōu)于銅電極的放電外表效果。
(4)加工精度
石墨資料的熱膨脹系數(shù)小,銅資料的熱膨脹系數(shù)是石墨資料的4倍,因此在放電加工中石墨電極比較銅電極不易產(chǎn)生變形,可獲得更安穩(wěn)可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時(shí),部分高溫簡略使銅電極產(chǎn)生彎曲變形,而石墨電極不會(huì)這樣;關(guān)于深徑比大的銅電極,在加工設(shè)守時(shí)還需求補(bǔ)償必定的熱膨脹值來修正規(guī)范,而石墨電極不需求。
(5)電極重量
石墨資料較銅的密度要小,相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5。可見體積較大的電極運(yùn)用石墨資料十分適合,極大地減輕了電火花加工機(jī)床主軸的載荷,電極不會(huì)由于重量大而導(dǎo)致裝夾不方便、加工中產(chǎn)生偏擺位移等問題,可見在大型模具加工中運(yùn)用石墨電極很有含義。
(6)電極制造難度
石墨資料的機(jī)械加工功能好,切削阻力僅為銅的1/4,在正確的加工條件下,銑削加工石墨電極的功率是銅電極的2~3倍。石墨電極簡略清角,可以將平常要由多個(gè)電極結(jié)束的工件規(guī)劃成一個(gè)全體電極來加工。石墨資料一起的顆粒安排結(jié)構(gòu),使得電極銑削成型后不會(huì)產(chǎn)生毛刺,關(guān)于雜亂造型不方便于去除毛刺的狀況直接滿意運(yùn)用要求,省去了人工對電極進(jìn)行拋光的工序,避免了拋光導(dǎo)致的形狀改動(dòng)、規(guī)范誤差等。需求留意的是,由于石墨是粉塵堆積物,銑削石墨時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,因此銑削機(jī)床有必要要有密封與吸塵設(shè)備。假如需求運(yùn)用電火花線切開加工石墨電極,其加工功能就不如銅資料了,切開速度比較銅慢約40%。
(7)電極設(shè)備與運(yùn)用
石墨資料的可粘結(jié)性好,可以運(yùn)用導(dǎo)電膠將石墨與夾具粘結(jié)的方法銑削電極、放電加工,可省去在電極資料上加工螺絲孔的工序,節(jié)省了工作時(shí)間。石墨資料比較脆,特別是細(xì)小窄長電極,在運(yùn)用中遭到外力效果時(shí)簡略折斷,但可以立刻知曉電極產(chǎn)生了損傷。假如是銅電極則只會(huì)彎曲不會(huì)折斷,這種狀況在運(yùn)用過程中十分風(fēng)險(xiǎn)且難以發(fā)現(xiàn),很簡略導(dǎo)致工件作廢。
(8)價(jià)格
近幾年銅資料價(jià)格不斷上漲,而各大石墨制造商不斷改進(jìn)制造石墨的工藝使其更具優(yōu)勢。相同體積下,通用性石墨電極資料的與銅電極資料的價(jià)格恰當(dāng),而精密石墨的價(jià)格會(huì)比銅電極要高一些。
綜上所述,在石墨電極的8項(xiàng)電火花加工特性中,其優(yōu)勢顯著:銑削電極與放電加工的功率均顯著優(yōu)于銅電極,大電極重量小,規(guī)范安穩(wěn)性良好,薄片電極不簡略產(chǎn)生變形,外表紋理優(yōu)于銅,價(jià)格也更賤價(jià)。石墨資料的缺少之處是不太適合VDI12(Ra0.4μm)以下的精密外表放電加工,運(yùn)用電火花線切開制造電極的功率較低。
但從實(shí)踐角度來看,影響石墨資料在國內(nèi)不能有用推行的一個(gè)重要原因是銑削電極需求有專門的石墨加工機(jī),這就對模具企業(yè)的加工設(shè)備提出了新的要求,一些小型企業(yè)或許不具備這個(gè)條件。全體而言,石墨電極特性的優(yōu)勢涵蓋了電火花加工的絕大多數(shù)加工場合,值得推行應(yīng)用,長期效益可觀,其精密外表加工的缺少之可以經(jīng)過運(yùn)用銅電極來補(bǔ)償。

