0 引 言
模具上窄槽( 非貫通) 、深骨位、細(xì)小特征等難以直接加工到位的地方一般要拆鑲件或需放電加工,不 宜拆鑲件的部位就需要放電加工,進(jìn)行放電加工就需 要制作電極( 銅公) 。電極常用材料一般有銅和石墨兩種,因銅電極放電效率較低,銅質(zhì)地較軟,薄片電極 在加工時容易變形等,石墨電極因其本身所具有的優(yōu) 良性能在模具放電加工中獲得了廣泛應(yīng)用,但因石墨 本身所具有的特性( 如非均質(zhì)、脆性大等) ,薄片石墨電極在加工中易出現(xiàn)的斷裂、崩角、刀具磨損嚴(yán)重等問題亟待解決。
1 薄片石墨電極加工難點分析
1.1 石墨電極優(yōu)點
與銅電極相比,石墨電極具有放電效率高、損耗小、重量輕、切削容易等優(yōu)點在模具行業(yè)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用,且很多時候為保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量,需拆整體電極,而整體電極存在各種隱性清角,利用石墨的易修整性,可大大減少了電極數(shù)量,提升放電效率[1]。
1.2 薄片石墨電極加工難點
相比于薄片銅電極,薄片石墨電極具有較高的硬度,加工不易變形,但因為石墨脆性大,結(jié)構(gòu)不均勻, 加工時極易發(fā)生斷裂、崩角; 石墨硬度高,刀柄較長容易出現(xiàn)彈刀、刀具易磨損加劇等問題[2]。常見薄片 石墨電極結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
2 影響薄片石墨電極加工質(zhì)量因素分析
2.1 石墨特性
石墨電極坯料是由顆粒在一定壓力下壓制成型的,這就造成了其結(jié)構(gòu)的不均勻、多孔性,再加上石墨比較脆,導(dǎo)致切削加工中容易出現(xiàn)崩角、斷裂。為減少石墨本身特性對加工影響,優(yōu)先采用西格里、東洋碳素等國際品牌的坯料,國產(chǎn)石墨普遍顆粒大、結(jié)構(gòu)疏松、難以制作高質(zhì)量的薄片電極,多用于粗公。
2.2 刀具因素
薄片電極由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,小的振動、沖擊都可能導(dǎo)致加工失敗。因此,薄片電極加工切削力要 盡可能小、盡可能保持切削力穩(wěn)定、減小切削沖擊,刀 具選用不合理、刀具磨損均會引起切削力變化,產(chǎn)生切削沖擊。
2.3 編程策略
采用合理的編程策略、減小切削力及切削力變化 引起的沖擊、振動,提高加工過程穩(wěn)定性是獲得高質(zhì)量薄片電極的關(guān)鍵因素之一。如粗加工預(yù)留較大的加工余量,補(bǔ)強(qiáng)薄片電極剛性和強(qiáng)度,精加工一次走刀完成切削可降低斷裂的風(fēng)險; 先加工薄片電極頂面再加工側(cè)面,可提高頂部強(qiáng)度,避免頂面加工時加工崩角現(xiàn)象等[3]。
2.4 切削參數(shù)選用
合理的加工參數(shù)對薄片電極加工質(zhì)量、刀具耐用 度等有重要影響。切削力的影響因素非常多,切削方 式、切削參數(shù)( 切削速度、進(jìn)給速度、切削深度等) 對切削力大小、切削穩(wěn)定性有顯著影響。選擇合理加工 參數(shù),減小切入、切出時切削力變化導(dǎo)致的振動、沖擊 可減少薄片電極崩角、斷裂的發(fā)生,刀具切入切出刀應(yīng)盡量采用沿輪廓的切向或斜向切入方式,減小切削 力變化引起的振動、沖擊。
2.5 機(jī) 床
高速銑削與常規(guī)銑削相比,效率提升 30% 以上,切削力下降 30%以上,刀具壽命提高了 70%,切削振動幾乎消失[4]。采用高速機(jī)進(jìn)行加工、機(jī)床主軸精 度高、振動小、切削力小、表面質(zhì)量好、熱變形小、可有效減少因切削沖擊、表面凹坑導(dǎo)致的折斷、崩角現(xiàn)象。
備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!
宇匠數(shù)控專業(yè)生產(chǎn):高速精密 雕銑機(jī)、精雕機(jī)、石墨機(jī)、鉆攻中心、加工中心;
放電作為模具加工中幾種最常用加工方式之一, 在模具窄槽、骨位等部位加工中具有不可替代的作 用,薄片石墨電極因石墨材料自身特性和薄片電極結(jié)構(gòu)特殊性,加工難度較大。通過采用合理的編程策略、設(shè)置合理的切削參數(shù)、選用合理的切削刀具,取得了良好的加工效果,有效解決了石墨薄片電極加工中容易出現(xiàn)斷裂、崩角現(xiàn)象,對縮短模具交期著、降低成本、提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。同時也為為類似結(jié)構(gòu)薄片石墨電極加工提供了有益參考。
2020-10
的挑戰(zhàn)。 而新興的納米制造技術(shù)將突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝的極限,克服短通道效應(yīng)、寄生電容、互聯(lián)延遲以及功耗過大等問題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發(fā)展。石墨烯自 2004 年被發(fā)現(xiàn)以來一直受到全世界研究者們極大的關(guān)注和研究[1-2]。 由于其優(yōu)異的電學(xué)、物理、光學(xué)等性質(zhì),被譽(yù)為… [了解更多]
2020-10
0 引言石墨加工過程中,各類機(jī)床利用高速旋轉(zhuǎn)的刀具對石墨的外形進(jìn)行加工。 受旋轉(zhuǎn)刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產(chǎn)生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國石墨加工企業(yè)除塵系統(tǒng)相對落后,使得石墨材料在加工過程中產(chǎn)生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導(dǎo)致加工車間粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo),給… [了解更多]
2020-10
1 引言存在易變形、崩碎斷裂和刀具磨損嚴(yán)重等問題,加工表面質(zhì)量難以直接準(zhǔn)確測量 。表面粗糙度是衡量零件加工產(chǎn)品質(zhì)量的核心指標(biāo),常見的測量方法有對試樣表面進(jìn)行光切、樣塊和粗糙度儀等接觸式直接測量法、非接觸式測量法以及納米表面粗糙度分析法[2]。直接測量時存在接觸工件的探針易磨損、誤… [了解更多]
2020-10
0 引 言石墨材料相對于銅材料在加工效率、精密微細(xì)零部件加工和自動化生產(chǎn)加工中優(yōu)勢顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應(yīng)用于電火花成形加工(簡稱EDM)。近年來自動化生產(chǎn)以單件、個性化、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高精度的特征在模具行業(yè)逐漸推廣。對精密微細(xì)電極的要求也越來越苛刻,提升… [了解更多]
2020-10
石墨電極經(jīng)錐螺紋相互連接后,才可以進(jìn)入電冶煉爐里進(jìn)行使用。 多年實踐證實電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發(fā)生在電極連接部位,所以石墨電極質(zhì)量的重點就是理化指標(biāo)和機(jī)械加工兩項[1]。石墨電極經(jīng)一系列工序處理后合格的毛坯進(jìn)入最后一道工序———機(jī)械加工,除了簡單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]