1. Grafīta materiālu EDM raksturlielumi.
1.1.Izlādes apstrādes ātrums.
Grafīts ir nemetālisks materiāls ar ļoti augstu kušanas temperatūru 3 650 ° C, savukārt vara kušanas temperatūra ir 1 083 ° C, tāpēc grafīta elektrods var izturēt lielākus strāvas iestatīšanas apstākļus.
Ja izlādes laukums un elektrodu izmēra skala ir lielāki, grafīta materiāla augstas efektivitātes neapstrādātas apstrādes priekšrocības ir acīmredzamākas.
Grafīta siltumvadītspēja ir 1/3 no vara siltumvadītspējas, un izlādes procesā radušos siltumu var izmantot efektīvākai metāla materiālu noņemšanai. Tāpēc grafīta apstrādes efektivitāte ir augstāka nekā vara elektrodam vidējā un smalkā apstrādē.
Saskaņā ar apstrādes pieredzi, grafīta elektroda izlādes apstrādes ātrums ir 1,5–2 reizes lielāks nekā vara elektrodam pareizos lietošanas apstākļos.
1.2.Elektrodu patēriņš.
Grafīta elektrodam ir raksturs, kas var izturēt lielas strāvas apstākļus, turklāt ar atbilstošu rupjmaiņas iestatījumu, ieskaitot oglekļa tērauda sagataves, kas iegūtas apstrādes laikā, izņemot saturu un darba šķidrumu augstā temperatūrā, sadaloties oglekļa daļiņām, polaritātes efekts, zem Daļējas satura noņemšanas darbība, oglekļa daļiņas pielips pie elektroda virsmas, veidojot aizsargslāni, nodrošinot grafīta elektrodam nelielus zudumus neapstrādātā apstrādē vai pat “nulles atkritumu”.
Galvenie elektrodu zudumi EDM rodas neapstrādātas apstrādes rezultātā. Lai gan zudumu līmenis ir augsts apdares iestatīšanas apstākļos, kopējais zudums ir arī zems, jo detaļām ir rezervēta neliela apstrādes pielaide.
Parasti grafīta elektroda zudums ir mazāks nekā vara elektroda zudums lielas strāvas rupjā apstrādē un nedaudz lielāks nekā vara elektroda zudums apdares apstrādē. Grafīta elektroda elektrodu zudumi ir līdzīgi.
1.3. Virsmas kvalitāte.
Grafīta materiāla daļiņu diametrs tieši ietekmē EDM virsmas raupjumu. Jo mazāks ir diametrs, jo zemāku virsmas raupjumu var iegūt.
Pirms dažiem gadiem, izmantojot daļiņu phi 5 mikronu diametra grafīta materiālu, vislabākā virsma var sasniegt tikai VDI18 edm (Ra0,8 mikroni), mūsdienās grafīta materiālu graudu diametrs ir spējis sasniegt 3 mikronu robežās no phi, kas ir labākā virsma. var sasniegt stabilu VDI12 edm (Ra0,4 mu m) vai sarežģītāku līmeni, bet grafīta elektrods spoguļa edm.
Vara materiālam ir zema pretestība un kompakta struktūra, un to var stabili apstrādāt sarežģītos apstākļos. Virsmas raupjums var būt mazāks par Ra0,1 m, un to var apstrādāt ar spoguli.
Tādējādi, ja izlādes apstrādei ir ļoti smalka virsma, kā elektrodu ir piemērotāk izmantot vara materiālu, kas ir vara elektroda galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar grafīta elektrodu.
Bet vara elektrods ar lielu strāvas iestatījumu, elektroda virsma viegli kļūst raupja, parādās pat plaisa, un grafīta materiāliem nebūtu šīs problēmas, virsmas raupjuma prasība VDI26 (Ra2,0 mikroni) attiecībā uz veidņu apstrādi, izmantojot grafīta elektrodu var veikt no rupjas līdz smalkai apstrādei, realizē vienmērīgu virsmas efektu, virsmas defektus.
Turklāt grafīta un vara atšķirīgās struktūras dēļ grafīta elektroda virsmas izlādes korozijas punkts ir regulārāks nekā vara elektrodam. Tāpēc, apstrādājot tādu pašu VDI20 vai augstāku virsmas raupjumu, ar grafīta elektrodu apstrādātās sagataves virsmas granularitāte ir izteiktāka, un šis graudu virsmas efekts ir labāks nekā vara elektroda izlādes virsmas efekts.
1.4. Apstrādes precizitāte.
Grafīta materiāla termiskās izplešanās koeficients ir mazs, vara materiāla termiskās izplešanās koeficients ir 4 reizes lielāks nekā grafīta materiālam, tāpēc izlādes apstrādē grafīta elektrods ir mazāk pakļauts deformācijai nekā vara elektrods, kas var iegūt stabilāku un stabilāku. uzticama apstrādes precizitāte.
Īpaši tad, ja tiek apstrādāta dziļa un šaura riba, vietējā augstā temperatūra liek vara elektrodam viegli saliekties, bet grafīta elektrodam ne.
Vara elektrodam ar lielu dziļuma un diametra attiecību ir jākompensē noteikta termiskās izplešanās vērtība, lai apstrādes laikā koriģētu izmēru, savukārt grafīta elektrods nav nepieciešams.
1.5.Elektroda svars.
Grafīta materiāls ir mazāk blīvs nekā varš, un tāda paša tilpuma grafīta elektroda svars ir tikai 1/5 no vara elektroda svara.
Var redzēt, ka grafīta izmantošana ir ļoti piemērota elektrodam ar lielu tilpumu, kas ievērojami samazina EDM darbgalda vārpstas slodzi. Elektrods sava lielā svara dēļ neradīs neērtības iespīlēšanā un apstrādē radīs novirzes nobīdi utt. Redzams, ka lielapjoma veidņu apstrādē ir ļoti svarīgi izmantot grafīta elektrodu.
1.6.Elektrodu ražošanas grūtības.
Grafīta materiāla apstrādes veiktspēja ir laba. Griešanas pretestība ir tikai 1/4 no vara. Pareizos apstrādes apstākļos grafīta elektroda frēzēšanas efektivitāte ir 2–3 reizes lielāka nekā vara elektroda efektivitāte.
Grafīta elektrodu ir viegli notīrīt leņķī, un to var izmantot, lai apstrādātu sagatavi, kas jāapstrādā ar vairākiem elektrodiem vienā elektrodā.
Grafīta materiāla unikālā daļiņu struktūra novērš urbumu rašanos pēc elektrodu frēzēšanas un formēšanas, kas var tieši atbilst lietošanas prasībām, kad urbumi nav viegli noņemami sarežģītajā modelēšanā, tādējādi novēršot elektroda manuālās pulēšanas procesu un izvairoties no formas. pulēšanas izraisītas izmaiņas un izmēra kļūda.
Jāņem vērā, ka, tā kā grafīts ir putekļu uzkrāšanās līdzeklis, grafīta frēzēšana radīs daudz putekļu, tāpēc frēzmašīnai jābūt ar blīvējumu un putekļu savākšanas ierīci.
Ja ir nepieciešams izmantot edM, lai apstrādātu grafīta elektrodu, tā apstrādes veiktspēja nav tik laba kā vara materiālam, griešanas ātrums ir par aptuveni 40% mazāks nekā vara.
1.7.Elektrodu uzstādīšana un lietošana.
Grafīta materiālam ir labas saķeres īpašības. To var izmantot, lai savienotu grafītu ar armatūru, frēzējot elektrodu un izlādējot, kas var ietaupīt skrūves cauruma apstrādes procedūru uz elektroda materiāla un ietaupīt darba laiku.
Grafīta materiāls ir salīdzinoši trausls, īpaši mazais, šaurais un garais elektrods, kas lietošanas laikā ir viegli saplīst, pakļaujot tam ārējam spēkam, taču uzreiz var zināt, ka elektrods ir bojāts.
Ja tas ir vara elektrods, tas tikai locīsies un neplīsīs, kas ir ļoti bīstami un lietošanas procesā grūti atrodams, un tas viegli novedīs pie sagataves lūžņiem.
1.8.Cena.
Vara materiāls ir neatjaunojams resurss, cenu tendence kļūs arvien dārgāka, savukārt grafīta materiāla cenai ir tendence stabilizēties.
Pēdējos gados pieaugot vara materiāla cenai, lielākie grafīta ražotāji, uzlabojot grafīta ražošanas procesu, rada savas konkurences priekšrocības, tagad pie tāda paša apjoma grafīta elektrodu materiālu cenas un vara elektrodu materiālu cenas vispārīgums ir diezgan liels, bet grafīts var panākt efektīvu apstrādi, nekā izmantojot vara elektrodu, lai ietaupītu lielu darba stundu skaitu, kas ir līdzvērtīgs tieši ražošanas izmaksu samazināšanai.
Rezumējot, starp grafīta elektroda 8 edM raksturlielumiem ir acīmredzamas tā priekšrocības: frēzēšanas elektroda un izlādes apstrādes efektivitāte ir ievērojami labāka nekā vara elektrodam; lielam elektrodam ir mazs svars, laba izmēru stabilitāte, plānu elektrodu nav viegli deformēt, un virsmas tekstūra ir labāka nekā vara elektrodam.
Grafīta materiāla trūkums ir tāds, ka tas nav piemērots smalkas virsmas izlādes apstrādei saskaņā ar VDI12 (Ra0,4 m), un edM izmantošanas efektivitāte elektrodu izgatavošanai ir zema.
Tomēr no praktiskā viedokļa viens no svarīgākajiem iemesliem, kas ietekmē grafīta materiālu efektīvu popularizēšanu Ķīnā, ir tas, ka frēzēšanas elektrodiem ir nepieciešama īpaša grafīta apstrādes iekārta, kas izvirza jaunas prasības veidņu uzņēmumu, dažu mazo uzņēmumu apstrādes iekārtām. šī nosacījuma var nebūt.
Kopumā grafīta elektrodu priekšrocības aptver lielāko daļu edM apstrādes gadījumu, un tās ir popularizēšanas un pielietošanas vērtas, nodrošinot ievērojamas ilgtermiņa priekšrocības. Smalkas virsmas apstrādes trūkumu var kompensēt, izmantojot vara elektrodus.
2.Grafīta elektrodu materiālu izvēle EDM
Grafīta materiāliem galvenokārt ir šādi četri rādītāji, kas tieši nosaka materiālu veiktspēju:
1) Materiāla daļiņu vidējais diametrs
Materiāla vidējais daļiņu diametrs tieši ietekmē materiāla izlādes stāvokli.
Jo mazāka ir vidējā grafīta materiāla daļiņa, jo vienmērīgāka ir izlāde, jo stabilāks ir izlādes stāvoklis, jo labāka ir virsmas kvalitāte un mazāki zaudējumi.
Jo lielāks ir vidējais daļiņu izmērs, jo labāku noņemšanas ātrumu var iegūt neapstrādātā apstrādē, taču apdares virsmas efekts ir vājš un elektrodu zudumi ir lieli.
2) Materiāla lieces izturība
Materiāla lieces izturība ir tiešs tā stiprības atspoguļojums, kas norāda uz tā iekšējās struktūras necaurlaidību.
Augstas izturības materiālam ir salīdzinoši laba izlādes pretestība. Augstas precizitātes elektrodam pēc iespējas jāizvēlas materiāls ar labu izturību.
3) Materiāla šora cietība
Grafīts ir cietāks par metāla materiāliem, un griezējinstrumenta zudums ir lielāks nekā griešanas metālam.
Tajā pašā laikā grafīta materiāla augstā cietība izlādes zudumu kontrolē ir labāka.
4) Materiāla raksturīgā pretestība
Grafīta materiāla izlādes ātrums ar augstu raksturīgo pretestību būs lēnāks nekā ar zemu pretestību.
Jo augstāka ir raksturīgā pretestība, jo mazāks ir elektroda zudums, bet jo lielāka raksturīgā pretestība, tiks ietekmēta izlādes stabilitāte.
Šobrīd no pasaules vadošajiem grafīta piegādātājiem ir pieejamas daudzas dažādas grafīta kategorijas.
Parasti saskaņā ar klasificējamo grafīta materiālu vidējo daļiņu diametru daļiņu diametrs ≤ 4 m tiek definēts kā smalks grafīts, daļiņas no 5 līdz 10 m ir definētas kā vidējs grafīts, daļiņas, kas atrodas virs 10 m, ir definētas kā rupjš grafīts.
Jo mazāks ir daļiņu diametrs, jo dārgāks ir materiāls, jo piemērotāku grafīta materiālu var izvēlēties atbilstoši EDM prasībām un izmaksām.
3.Grafīta elektrodu izgatavošana
Grafīta elektrodu galvenokārt izgatavo frēzējot.
No apstrādes tehnoloģijas viedokļa grafīts un varš ir divi dažādi materiāli, un to dažādās griešanas īpašības ir jāapgūst.
Ja grafīta elektrodu apstrādā ar vara elektrodu procesu, neizbēgami radīsies problēmas, piemēram, bieža loksnes lūzums, kas prasa atbilstošu griezējinstrumentu un griešanas parametru izmantošanu.
Grafīta elektroda apstrāde nekā vara elektrodu instrumenta nodilums, ņemot vērā ekonomiskos apsvērumus, karbīda instrumenta izvēle ir visekonomiskākā, izvēlieties dimanta pārklājuma instrumentu (ko sauc par grafīta nazi) cena ir dārgāka, bet dimanta pārklājuma instrumenta ilgs kalpošanas laiks, augsta apstrādes precizitāte, kopējais ekonomiskais ieguvums ir labs.
Instrumenta priekšējā leņķa izmērs ietekmē arī tā kalpošanas laiku, instrumenta priekšējais leņķis 0° būs līdz pat 50% lielāks nekā instrumenta kalpošanas laika priekšējais leņķis 15°, arī griešanas stabilitāte ir labāka, taču jo lielāks leņķis, jo labāka ir apstrādes virsma, instrumenta 15° leņķa izmantošana var sasniegt vislabāko apstrādes virsmu.
Griešanas ātrumu apstrādē var noregulēt atbilstoši elektroda formai, parasti 10 m/min, līdzīgi kā alumīnija vai plastmasas apstrādei, griezējinstruments var būt tieši uz un no sagataves neapstrādātā apstrādē, kā arī leņķa parādība. Apdares apstrādē viegli var rasties sabrukšana un sadrumstalotība, un bieži tiek pieņemts vieglās naža ātras staigāšanas veids.
Grafīta elektrods griešanas procesā radīs daudz putekļu, lai izvairītos no grafīta daļiņu ieelpošanas mašīnas vārpstas un skrūves, pašlaik ir divi galvenie risinājumi, viens ir izmantot īpašu grafīta apstrādes mašīnu, otrs ir parasts apstrādes centrs. pārtaisīt, aprīkots ar īpašu putekļu savākšanas ierīci.
Tirgū pieejamajai īpašajai grafīta ātrgaitas frēzmašīnai ir augsta frēzēšanas efektivitāte, un tā var viegli pabeigt sarežģītu elektrodu ražošanu ar augstu precizitāti un labu virsmas kvalitāti.
Ja grafīta elektroda izgatavošanai nepieciešams EDM, ieteicams izmantot smalku grafīta materiālu ar mazāku daļiņu diametru.
Grafīta apstrādes veiktspēja ir slikta, jo mazāks ir daļiņu diametrs, jo augstāka ir griešanas efektivitāte, un var izvairīties no tādām neparastām problēmām kā biežas stieples pārrāvums un virsmas bārkstis.
4. Grafīta elektroda EDM parametri
Grafīta un vara EDM parametru izvēle ir diezgan atšķirīga.
EDM parametri galvenokārt ietver strāvu, impulsa platumu, impulsa spraugu un polaritāti.
Tālāk ir aprakstīts šo galveno parametru racionālas izmantošanas pamatojums.
Grafīta elektroda strāvas blīvums parasti ir 10–12 A/cm2, kas ir daudz lielāks nekā vara elektroda blīvums. Tāpēc attiecīgajā apgabalā pieļaujamās strāvas diapazonā, jo lielāka strāva ir izvēlēta, jo lielāks būs grafīta izlādes apstrādes ātrums, mazāki elektroda zudumi, bet biezāks virsmas raupjums.
Jo lielāks ir impulsa platums, jo mazāks būs elektroda zudums.
Tomēr lielāks impulsa platums pasliktinās apstrādes stabilitāti, lēnāku apstrādes ātrumu un raupjāku virsmu.
Lai nodrošinātu zemu elektrodu zudumu neapstrādātas apstrādes laikā, parasti tiek izmantots salīdzinoši liels impulsa platums, kas var efektīvi realizēt grafīta elektroda apstrādi ar zemiem zudumiem, ja vērtība ir no 100 līdz 300 ASV.
Lai iegūtu smalku virsmu un stabilu izlādes efektu, jāizvēlas mazāks impulsa platums.
Parasti grafīta elektroda impulsa platums ir par aptuveni 40% mazāks nekā vara elektroda impulsa platums
Impulsa sprauga galvenokārt ietekmē izlādes apstrādes ātrumu un apstrādes stabilitāti. Jo lielāka vērtība, jo labāka būs apstrādes stabilitāte, kas palīdz iegūt labāku virsmas viendabīgumu, bet tiks samazināts apstrādes ātrums.
Apstrādes stabilitātes nodrošināšanas apstākļos augstāku apstrādes efektivitāti var iegūt, izvēloties mazāku impulsa spraugu, bet, ja izlādes stāvoklis ir nestabils, lielāku apstrādes efektivitāti var iegūt, izvēloties lielāku impulsa spraugu.
Grafīta elektrodu izlādes apstrādē impulsa sprauga un impulsa platums parasti tiek iestatīts uz 1:1, savukārt vara elektrodu apstrādē impulsa sprauga un impulsa platums parasti tiek iestatīti uz 1:3.
Stabilā grafīta apstrādē saskaņošanas attiecību starp impulsa spraugu un impulsa platumu var noregulēt uz 2:3.
Maza impulsa klīrensa gadījumā ir lietderīgi uz elektroda virsmas izveidot pārklājošu slāni, kas palīdz samazināt elektroda zudumus.
Grafīta elektroda polaritātes izvēle EDM pamatā ir tāda pati kā vara elektroda polaritātes izvēle.
Saskaņā ar EDM polaritātes efektu, apstrādājot tēraudu, parasti tiek izmantota pozitīvās polaritātes apstrāde, tas ir, elektrods ir savienots ar barošanas avota pozitīvo polu, bet sagatave ir savienota ar barošanas avota negatīvo polu.
Izmantojot lielu strāvu un impulsa platumu, izvēloties pozitīvas polaritātes apstrādi, var panākt ārkārtīgi zemu elektrodu zudumu. Ja polaritāte ir nepareiza, elektrodu zudumi kļūs ļoti lieli.
Tikai tad, ja virsmu nepieciešams smalki apstrādāt mazāk par VDI18 (Ra0,8 m) un impulsa platums ir ļoti mazs, labākas virsmas kvalitātes iegūšanai tiek izmantota negatīvās polaritātes apstrāde, bet elektrodu zudumi ir lieli.
Tagad CNC edM darbgaldi ir aprīkoti ar grafīta izlādes apstrādes parametriem.
Elektrisko parametru izmantošana ir saprātīga, un to var automātiski ģenerēt darbgalda ekspertu sistēma.
Parasti iekārta var konfigurēt optimizētos apstrādes parametrus, izvēloties materiāla pāri, pielietojuma veidu, virsmas raupjuma vērtību un ievadot apstrādes laukumu, apstrādes dziļumu, elektrodu izmēra mērogošanu utt. Programmēšanas laikā.
Komplekts edm darbgaldu bibliotēkas grafīta elektrodam ar bagātīgiem apstrādes parametriem, materiāla veidu var izvēlēties rupjā grafītā, grafītā, grafīts atbilst dažādiem sagataves materiāliem, lai sadalītu pielietojuma veidu standartam, dziļa rieva, ass punkts, liels. laukums, liels dobums, piemēram, smalks, nodrošina arī zemu zudumu, standarta, augstu efektivitāti un tā tālāk daudzu veidu apstrādes prioritātes izvēli.
5.Secinājums
Jauno grafīta elektrodu materiālu ir vērts enerģiski popularizēt, un tā priekšrocības pakāpeniski atpazīs un pieņems vietējā veidņu ražošanas nozare.
Pareiza grafīta elektrodu materiālu izvēle un saistīto tehnoloģisko saikņu uzlabošana nodrošinās augstu efektivitāti, augstu kvalitāti un zemas izmaksas veidņu ražošanas uzņēmumiem
Izlikšanas laiks: Dec-04-2020