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石墨電極在模具制造電火花加工中的應用有哪些?
jcshimo   |   2023-09-28 14:37:24

1.石墨電極的制作
    模具制作中的石墨電極首要用銑削加工的辦法制作結束。從加工工藝的角度看,石墨與銅是2種不同的材料,應該把握它們不同的切削特性。假設運用加工銅電極的工藝來加工石墨電極,必然會出現問題,如薄片常常產生斷裂,這就要求選用合適的切削刀具與切削參數。
    加工石墨電極比銅電極的刀具磨損要大,就經濟性考慮,選用硬質合金刀具是最經濟的,挑選金剛石涂層刀具(稱石墨刀)價格較貴重,但金剛石涂層刀具運用壽數長,加工精度高,全體經濟效益不錯。刀具的前角巨細也影響其運用壽數,前角0°的刀具會比前角15°的刀具高出多達50%的運用壽數,切削的安穩性也較好,可是斜角越大,加工表面越好,運用15°斜角的刀具能抵達最佳的加工表面。加工時的走刀速度可按電極的形狀來調整,一般為10m/min,與加工鋁或塑料類似,粗加工時刀具可直接在工件上下刀,精加工易產生崩角、碎裂的現象,常選用輕刀快走的辦法。
    石墨電極在切削加工中會產生大量的粉塵,為防止石墨顆粒吸入機床主軸和絲杠,目前解決方案首要有2種,一種是運用專門的石墨加工機,另一種是將一般的加工中心改裝,配備專門的吸塵設備。市場上專門的石墨高速銑削機床銑削功率高,可輕松結束凌亂電極的制作,電極精度高,表面質量佳。
    假設需求運用電火花線切開來制作石墨電極,舉薦運用顆粒直徑更小的細石墨材料。石墨材料的電火花線切開加工功能較差,其顆粒直徑越小時可獲得相對較高的切開功率,防止出現頻繁斷絲、表面條紋等反常問題。
2.石墨電極的電火花加工參數
    石墨與銅材料的電火花加工參數選用有較大差異。電火花加工參數首要包含電流、脈沖寬度、脈沖空地、極性。以下介紹合理運用這些首要參數的依據。
    石墨電極的電流密度一般為10~12 A/cm2,比銅電極要大得多,因此在對應面積允許的電流巨細范圍內,電流選用越大,則石墨放電加工速度越快,電極損耗越小,但表面粗糙度會變粗。
    脈沖寬度選用越大,電極損耗會下降。但較大的脈沖寬度會使加工安穩性變差,一起使加工速度變慢,表面變粗糙。粗加工時為保證電極低損耗,一般運用較大的脈沖寬度,其取值在100~300 us時可有效實現石墨電極的低損耗加工。精加工時,為獲得精細表面與安穩的放電效果,宜選用較小的脈沖寬度。一般石墨電極比銅電極加工時選取的脈沖寬度要削減約40%
    脈沖空地首要影響放電加工速度和加工安穩性,其值越大加工安穩性越好,對獲得較好的表面均勻性有協助,但加工速度會下降。在保證加工安穩的情況下,選用較小的脈沖空地可獲得較高的加工功率,但放電狀況不安穩時,脈沖空地選取較大些可獲得更高的加工功率。石墨電極放電加工中一般將脈沖空地與脈寬寬度按1:1來設定,而一般銅電極加工中脈沖空地與脈寬寬度按1:3來設定。在石墨加工安穩的情況下,能夠將脈沖空地與脈寬寬度的調配比例調整到2:3。脈沖空地較小的情況下,有利于在電極表面構成覆蓋層,對下降電極損耗有必定的協助。
     石墨電極電火花加工中極性的選用與銅電極根本相同。依據電火花加工的極性效應,在加工模具鋼時一般選用正極性加工,也就是電極接電源的正極,工件接電源的負極。運用較大電流和脈沖寬度,挑選正極性加工能夠獲得極低的電極損耗效果,假設將極性選錯將會導致電極損耗變得非常大。只需在表面要求小于VDI18(Ra0.8μm)的精細加工,選用極小的脈沖寬度,才選用負極性加工以獲得較好的表面質量,但電極損耗較大。
    現在的數控電火花加工機床都配有石墨放電加工參數。電參數的運用是智能化的,能夠經過機床的專家系統來自動生成。一般是在編程時挑選材料對、運用類型、表面粗糙度值,輸入加工面積、加工深度、電極標準縮放量等,機床就能配備出優化的加工參數。機床針對石墨電極的放電加工設有豐盛的加工參數庫,材料類型里可挑選粗石墨、中石墨、細石墨對應多種工件材料,將運用類型細分為標準、深槽、尖點、大面積、大型腔、微細等,還供應了低損耗、標準、高功率等多種加工優先權挑選。
3.石墨電極加工運用案例
    下圖所示手機模具零件的材料S136鋼料,加工形狀包含形狀凌亂的加強筋。運用石墨電極,精加工電極運用TTK-4石墨,電極數量2個,粗加工電極標準縮放量單邊0.08 mm,精加工電極標準縮放量單邊0.08 mm。粗加工時間3H,精加工時間53 min,表面粗糙度VDI18(Ra 0.8μm)。加工闡明:運用石墨的特性將不同形狀,將不同凹凸的眾多薄加強筋組合在一個電極上進行放電加工,可削減電極原材料、夾具的投入本錢,下降電極的裝夾次數和定位工作量,放電時間比運用銅電極加工縮短40%。

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