全国服务热线
4000-500-959
澳门新葡845566新闻

新闻中心

联系方式
  • 13695174361
  • 0769-82806003
  • 0769-82806005
  • hgw@dg-smd.com
  • 东莞市寮步镇寮步金富路33号6号楼102室

澳门新葡845566数控:石墨电极电火花加工在模具制造中的应用(下)

文章来源:澳门新葡845566人气:1115发表时间:2018-02-26

 澳门新葡845566数控:石墨电极电火花加工在模具制造中的应用(下)

二、电火花加工用石墨电极材料的选择

  对于石墨材料,主要有以下4个指标直接决定着材料的使用性能:

  1、材料的平均颗粒直径

  材料的平均颗粒直径直接影响到材料放电的状况。石墨材料的平均颗粒越小,材料的放电越均匀,则放电状况越稳定,表面质量越好,损耗情况越小;平均颗粒越大,在粗加工中能获得更好的去除率,但精加工表面效果较差,电极损耗较大。

材料的平均颗粒直径

  2、材料的抗折强度

  材料的抗折强度是材料强度的直接体现,显示材料内部结构的紧密程度。强度高的材料,其放电的耐损耗性能相对较好,对于精度要求高的电极,尽可能选择强度较好的材料。

  3、材料的肖氏硬度

  石墨的硬度比金属材料要高,在切削时刀具的损耗比切削金属要大些。与此同时,硬度高的石墨材料在放电损耗方面的控制比较优秀。

  4、材料的固有电阻率

  固有电阻率较大的石墨材料,放电速度会比电阻率小的慢。固有电阻率越高,电极损耗就越小,但固有电阻率偏高时,放电的稳定性会受到影响。

  目前全球知名的石墨供应商中不同供应商有多种不同牌号的石墨可供选择。通常根据石墨材料的平均颗粒直径来分类,颗粒直径≤φ4 μm的定义为细石墨,颗粒在φ5~φ10 μm定义为中石墨,颗粒在10 μm以上定义为粗石墨。颗粒直径越小材料的价格越贵,可以根据电火花加工要求与成本选择合适的石墨材料。

  三、石墨电极的制作

  模具制造中的石墨电极主要用铣削加工的方法制作完成。从加工工艺的角度看,石墨与铜是2种不同的材料,应该掌握它们不同的切削特性。如果使用加工铜电极的工艺来加工石墨电极,必然会出现问题,如薄片经常发生断裂,这就要求采用合适的切削刀具与切削参数。加工石墨电极比铜电极的刀具磨损要大,就经济性考虑,选用硬质合金刀具是最经济的,选择金刚石涂层刀具(称石墨刀)价格较昂贵,但金刚石涂层刀具使用寿命长,加工精度高,整体经济效益不错。刀具的前角大小也影响其使用寿命,前角的刀具会比前角15°的刀具高出多达50%的使用寿命,切削的稳定性也较好,但是斜角越大,加工表面越好,使用15°斜角的刀具能达到最佳的加工表面。加工时的走刀速度可按电极的形状来调整,通常为10 m/min,与加工铝或塑料类似,粗加工时刀具可直接在工件上下刀,精加工易发生崩角、碎裂的现象,常采用轻刀快走的方式。

  石墨电极在切削加工中会产生大量的粉尘,为避免石墨颗粒吸入机床主轴和丝杠,目前解决方案主要有2种,一种是使用专门的石墨加工机,另一种是将普通的加工中心改装,配置专门的吸尘装置。市场上专门的石墨高速铣削机床铣削效率高,可轻松完成复杂电极的制造,电极精度高,表面质量佳。

  如果需要使用电火花线切割来制作石墨电极,推荐使用颗粒直径更小的细石墨材料。石墨材料的电火花线切割加工性能较差,其颗粒直径越小时可获得相对较高的切割效率,避免出现频繁断丝、表面条纹等异常问题。

  四、石墨电极的电火花加工参数

  石墨与铜材料的电火花加工参数选用有较大差异。电火花加工参数主要包括电流、脉冲宽度、脉冲间隙、极性。以下介绍合理使用这些主要参数的依据。

  石墨电极的电流密度一般为10~12 A/cm2,比铜电极要大得多,因此在对应面积允许的电流大小范围内,电流选用越大,则石墨放电加工速度越快,电极损耗越小,但表面粗糙度会变粗。

  脉冲宽度选用越大,电极损耗会降低。但较大的脉冲宽度会使加工稳定性变差,同时使加工速度变慢,表面变粗糙。粗加工时为保证电极低损耗,通常使用较大的脉冲宽度,其取值在100300 us时可有效实现石墨电极的低损耗加工。精加工时,为获得精细表面与稳定的放电效果,宜选用较小的脉冲宽度。一般石墨电极比铜电极加工时选取的脉冲宽度要减少约40%

  脉冲间隙主要影响放电加工速度和加工稳定性,其值越大加工稳定性越好,对获得较好的表面均匀性有帮助,但加工速度会降低。在保证加工稳定的情况下,选用较小的脉冲间隙可获得较高的加工效率,但放电状态不稳定时,脉冲间隙选取较大些可获得更高的加工效率。石墨电极放电加工中通常将脉冲间隙与脉宽宽度按1:1来设定,而通常铜电极加工中脉冲间隙与脉宽宽度按1:3来设定。在石墨加工稳定的情况下,可以将脉冲间隙与脉宽宽度的搭配比例调整到2:3。脉冲间隙较小的情况下,有利于在电极表面形成覆盖层,对降低电极损耗有一定的帮助。

  新型石墨电极材料值得大力推广,其优越性将逐渐被国内模具制造行业认识和接受。正确选用石墨电极材料,并配合改进相关工艺环节,将为模具制造企业带来高效率、高品质、低成本效益。