1. Grafitinių medžiagų EDM charakteristikos.
1.1.Iškrovimo apdirbimo greitis.
Grafitas yra nemetalinė medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra labai aukšta 3 650 ° C, o vario lydymosi temperatūra yra 1 083 ° C, todėl grafito elektrodas gali atlaikyti didesnes srovės nustatymo sąlygas.
Kai iškrovos plotas ir elektrodo dydžio skalė yra didesni, didelio efektyvumo grubaus grafito medžiagos apdirbimo pranašumai yra akivaizdesni.
Grafito šilumos laidumas yra 1/3 vario, o išleidimo proceso metu susidaranti šiluma gali būti panaudota efektyviau pašalinti metalines medžiagas. Todėl grafito apdorojimo efektyvumas yra didesnis nei vario elektrodo vidutinio ir smulkaus apdirbimo metu.
Remiantis apdorojimo patirtimi, tinkamomis naudojimo sąlygomis grafito elektrodo iškrovos apdorojimo greitis yra 1,5–2 kartus didesnis nei vario elektrodo.
1.2.Elektrodų suvartojimas.
Grafito elektrodas pasižymi tokiomis savybėmis, kad gali atlaikyti didelės srovės sąlygas, be to, esant tinkamam grublėtumo nustatymui, įskaitant anglinio plieno ruošinius, pagamintus apdirbant, pašalinant turinį ir darbinį skystį, kai anglies dalelės skaidomos aukštoje temperatūroje, poliškumo efektas Dėl dalinio turinio pašalinimo anglies dalelės prilips prie elektrodo paviršiaus ir sudarys apsauginį sluoksnį, užtikrins, kad grafito elektrodas netektų nedidelių nuostolių grubiai apdirbant arba net „nulinis atliekų“.
Pagrindinis elektrodų praradimas EDM atsiranda dėl grubaus apdirbimo. Nors nuostolių lygis apdailos nustatymo sąlygomis yra didelis, bendri nuostoliai taip pat yra maži dėl mažos apdirbimo atsargos, skirtos detalėms.
Apskritai grafito elektrodo nuostoliai yra mažesni nei vario elektrodo apdirbimo didelės srovės metu ir šiek tiek daugiau nei vario elektrodo apdirbimo apdailos metu. Grafito elektrodo elektrodo nuostoliai yra panašūs.
1.3. Paviršiaus kokybė.
Grafitinės medžiagos dalelių skersmuo tiesiogiai veikia EDM paviršiaus šiurkštumą. Kuo mažesnis skersmuo, tuo mažesnis paviršiaus šiurkštumas.
Prieš keletą metų naudojant 5 mikronų skersmens grafito medžiagą, geriausiu paviršiumi galima pasiekti tik VDI18 edm (Ra0,8 mikrono), o šiais laikais grafito medžiagų grūdelių skersmuo gali siekti 3 mikronus nuo phi – geriausio paviršiaus. gali pasiekti stabilų VDI12 edm (Ra0,4 mu m) arba sudėtingesnį lygį, tačiau grafito elektrodas atspindi edm.
Vario medžiaga turi mažą varžą ir kompaktišką struktūrą, todėl ją galima stabiliai apdoroti sudėtingomis sąlygomis. Paviršiaus šiurkštumas gali būti mažesnis nei Ra0,1 m ir gali būti apdorojamas veidrodžiu.
Taigi, jei išlydžio apdirbimas siekia ypač smulkų paviršių, kaip elektrodą geriau naudoti vario medžiagą, kuri yra pagrindinis vario elektrodo pranašumas, palyginti su grafito elektrodu.
Tačiau vario elektrodo esant didelei srovės nustatymui, elektrodo paviršius lengvai tampa šiurkštus, netgi įtrūksta, o grafito medžiagos neturėtų šios problemos, paviršiaus šiurkštumo reikalavimas VDI26 (Ra2,0 mikronų) apdorojant formas, naudojant grafito elektrodas gali būti atliekamas nuo stambaus iki smulkaus apdirbimo, realizuoja vienodą paviršiaus efektą, paviršiaus defektus.
Be to, dėl skirtingos grafito ir vario struktūros grafito elektrodo paviršiaus iškrovos korozijos taškas yra taisyklingesnis nei vario elektrodo. Todėl, kai apdorojamas toks pat VDI20 ar didesnis paviršiaus šiurkštumas, grafito elektrodu apdoroto ruošinio paviršiaus granuliuotumas yra ryškesnis ir šis grūdėtumo paviršiaus efektas yra geresnis nei vario elektrodo iškrovimo paviršiaus efektas.
1.4.Apdirbimo tikslumas.
Grafitinės medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas yra mažas, varinės medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas yra 4 kartus didesnis nei grafito medžiagos, todėl išlydžio metu grafito elektrodas yra mažiau linkęs deformuotis nei vario elektrodas, kuris gali būti stabilesnis ir stabilesnis. patikimas apdorojimo tikslumas.
Ypač tada, kai apdorojamas gilus ir siauras briaunas, dėl vietinės aukštos temperatūros vario elektrodas lengvai lankstosi, o grafito elektrodas – ne.
Vario elektrodui, kurio gylio ir skersmens santykis yra didelis, reikia kompensuoti tam tikrą šiluminio plėtimosi vertę, kad būtų pakoreguotas dydis apdirbimo nustatymo metu, o grafito elektrodo nereikia.
1.5.Elektrodo svoris.
Grafito medžiaga yra mažiau tanki nei varis, o tokio paties tūrio grafito elektrodo svoris yra tik 1/5 vario elektrodo.
Matyti, kad didelio tūrio elektrodui labai tinka grafito naudojimas, o tai labai sumažina EDM staklių veleno apkrovą. Dėl didelio svorio elektrodas nesukels nepatogumų suspaudimo metu, o apdirbant sukels deformacijos poslinkį ir pan. Matyti, kad grafito elektrodo naudojimas didelio masto formų apdirbime yra labai svarbus.
1.6.Elektrodų gamybos sunkumai.
Grafitinės medžiagos apdirbimo našumas yra geras. Pjovimo atsparumas yra tik 1/4 vario atsparumo. Esant tinkamoms apdorojimo sąlygoms, frezavimo grafito elektrodo efektyvumas yra 2–3 kartus didesnis nei vario elektrodo.
Grafito elektrodą lengva nuvalyti kampu ir juo galima apdoroti ruošinį, kurį reikia užbaigti keliais elektrodais į vieną elektrodą.
Unikali grafito medžiagos dalelių struktūra neleidžia susidaryti nuolaužoms po elektrodo frezavimo ir formavimo, o tai gali tiesiogiai atitikti naudojimo reikalavimus, kai sudėtingo modeliavimo metu sruogos nėra lengvai pašalinamos, taip pašalinant rankinio elektrodo poliravimo procesą ir išvengiant formos. pokyčio ir dydžio klaida, atsiradusi dėl poliravimo.
Pažymėtina, kad kadangi grafitas yra dulkių kaupimasis, frezuojant grafitą susidarys daug dulkių, todėl frezavimo staklės turi turėti sandariklį ir dulkių surinkimo įrenginį.
Jei grafito elektrodui apdoroti reikia naudoti edM, jo apdorojimo našumas nėra toks geras kaip vario medžiaga, pjovimo greitis yra apie 40% lėtesnis nei vario.
1.7.Elektrodų montavimas ir naudojimas.
Grafitinė medžiaga pasižymi geromis sukibimo savybėmis. Jis gali būti naudojamas grafitui sujungti su armatūra frezuojant elektrodą ir išleidžiant, o tai gali sutaupyti elektrodo medžiagos varžto skylės apdirbimo procedūrą ir sutaupyti darbo laiko.
Grafito medžiaga yra gana trapi, ypač mažas, siauras ir ilgas elektrodas, kurį lengva sulaužyti, kai jį naudojant veikia išorinė jėga, tačiau galima iš karto suprasti, kad elektrodas buvo pažeistas.
Jei tai varinis elektrodas, jis tik sulinks ir nesulūžtų, o tai yra labai pavojinga ir sunkiai randama naudojimo metu, be to, tai lengvai pateks į ruošinio laužą.
1.8.Kaina.
Vario medžiaga yra neatsinaujinantis išteklius, kainų tendencija vis labiau brangs, o grafito kaina linkusi stabilizuotis.
Pastaraisiais metais kylant vario medžiagų kainai, didieji grafito gamintojai, tobulinantys grafito gamybos procesą, įgyja savo konkurencinį pranašumą, dabar, esant tokiai pat apimčiai, grafito elektrodų medžiagų kainos ir vario elektrodų medžiagų kainos yra gana bendros, tačiau grafitas gali pasiekti efektyvų apdorojimą, nei naudojant vario elektrodą, kad būtų sutaupyta daug darbo valandų, o tai prilygsta tiesioginiam gamybos sąnaudų mažinimui.
Apibendrinant galima teigti, kad tarp grafito elektrodo 8 edM charakteristikų jo privalumai yra akivaizdūs: frezavimo elektrodo ir iškrovos apdorojimo efektyvumas yra žymiai geresnis nei vario elektrodo; didelis elektrodas turi mažą svorį, gerą matmenų stabilumą, ploną elektrodą nėra lengva deformuoti, o paviršiaus tekstūra yra geresnė nei vario elektrodo.
Grafitinės medžiagos trūkumas yra tas, kad ji netinka smulkiam paviršiniam iškrovimui pagal VDI12 (Ra0,4 m), o edM panaudojimo elektrodams gaminti efektyvumas yra mažas.
Tačiau praktiniu požiūriu viena iš svarbių priežasčių, turinčių įtakos veiksmingam grafito medžiagų skatinimui Kinijoje, yra ta, kad frezavimo elektrodams reikia specialios grafito apdirbimo mašinos, o tai kelia naujus reikalavimus pelėsių įmonių, kai kurių mažų įmonių apdirbimo įrangai. gali neturėti šios sąlygos.
Apskritai, grafito elektrodų pranašumai apima didžiąją dalį EDM apdorojimo atvejų ir yra verti populiarinimo ir taikymo, o tai turi didelę ilgalaikę naudą. Smulkaus paviršiaus apdorojimo trūkumas gali būti kompensuojamas naudojant varinius elektrodus.
2.Grafito elektrodų medžiagų parinkimas EDM
Grafitinėms medžiagoms daugiausia yra šie keturi rodikliai, kurie tiesiogiai lemia medžiagų veikimą:
1) Vidutinis medžiagos dalelių skersmuo
Vidutinis medžiagos dalelių skersmuo tiesiogiai veikia medžiagos iškrovimo būklę.
Kuo mažesnė vidutinė grafito medžiagos dalelė, tuo tolygesnė iškrova, tuo stabilesnė iškrovos būklė, tuo geresnė paviršiaus kokybė ir mažesni nuostoliai.
Kuo didesnis vidutinis dalelių dydis, tuo geresnį pašalinimo greitį galima gauti grubiai apdirbant, tačiau apdailos paviršiaus poveikis yra prastas ir elektrodo nuostoliai yra dideli.
2) Medžiagos stiprumas lenkimui
Medžiagos stiprumas lenkiant yra tiesioginis jos stiprumo atspindys, rodantis jos vidinės struktūros sandarumą.
Didelio stiprumo medžiaga pasižymi palyginti geru atsparumu iškrovimui. Didelio tikslumo elektrodui, kiek įmanoma, reikia parinkti gero stiprumo medžiagą.
3) Medžiagos Šoro kietumas
Grafitas yra kietesnis už metalines medžiagas, o pjovimo įrankio nuostoliai yra didesni nei pjovimo metalo.
Tuo pačiu metu didelis grafito medžiagos kietumas kontroliuojant išleidimo nuostolius yra geresnis.
4) Medžiagos savitoji varža
Grafitinės medžiagos, kuriai būdinga didelė savitoji varža, iškrovos greitis bus lėtesnis nei mažos varžos.
Kuo didesnė būdingoji savitoji varža, tuo mažesni elektrodo nuostoliai, tačiau kuo didesnė būdingoji savitoji varža, tai turės įtakos iškrovos stabilumui.
Šiuo metu iš pirmaujančių pasaulyje grafito tiekėjų yra daug įvairių grafito rūšių.
Paprastai, atsižvelgiant į klasifikuojamų grafito medžiagų vidutinį dalelių skersmenį, dalelių skersmuo ≤ 4 m apibrėžiamas kaip smulkus grafitas, 5–10 m dalelės apibrėžiamos kaip vidutinis grafitas, 10 m didesnio dydžio dalelės apibrėžiamos kaip šiurkštus grafitas.
Kuo mažesnis dalelių skersmuo, tuo brangesnė medžiaga, tuo tinkamesnę grafito medžiagą galima parinkti pagal EDM reikalavimus ir kainą.
3.Grafito elektrodo gamyba
Grafito elektrodas daugiausia gaminamas frezuojant.
Apdirbimo technologijos požiūriu grafitas ir varis yra dvi skirtingos medžiagos, todėl reikėtų įsisavinti skirtingas jų pjovimo savybes.
Jei grafito elektrodas apdorojamas vario elektrodo procesu, neišvengiamai atsiras problemų, tokių kaip dažnas lakšto lūžimas, dėl kurio reikia naudoti tinkamus pjovimo įrankius ir pjovimo parametrus.
Grafito elektrodo apdirbimas nei vario elektrodo įrankių susidėvėjimas, atsižvelgiant į ekonominius sumetimus, karbido įrankio pasirinkimas yra ekonomiškiausias, rinkitės deimantinio dangos įrankį (vadinamą grafito peiliu), kaina yra brangesnė, tačiau deimantinio dangos įrankio tarnavimo laikas yra ilgas, didelis apdorojimo tikslumas, bendra ekonominė nauda yra gera.
Įrankio priekinio kampo dydis taip pat turi įtakos jo tarnavimo laikui, 0° priekinis įrankio kampas bus iki 50% didesnis nei 15° priekinis įrankio naudojimo trukmės kampas, pjovimo stabilumas taip pat yra geresnis, tačiau Kuo didesnis kampas, tuo geresnis apdirbamas paviršius, naudojant 15° įrankio kampą galima pasiekti geriausią apdirbamąjį paviršių.
Pjovimo greitis apdirbant gali būti reguliuojamas pagal elektrodo formą, paprastai 10 m/min, panašiai kaip apdirbant aliuminį ar plastiką, pjovimo įrankis gali būti tiesiai ant ruošinio ir nuo jo grubaus apdirbimo metu bei kampo reiškinys. Apdailos apdirbimo metu lengva sugriūti ir suskilti, todėl dažnai pasirenkamas greito ėjimo lengvu peiliu būdas.
Pjovimo procese iš grafito elektrodo susidarys daug dulkių, kad būtų išvengta grafito dalelių įkvėpimo mašinos veleno ir varžto, šiuo metu yra du pagrindiniai sprendimai, vienas yra naudoti specialią grafito apdorojimo mašiną, kitas yra įprastas apdorojimo centras. permontuoti, su specialiu dulkių surinkimo įrenginiu.
Rinkoje esanti speciali grafito greitaeigė frezavimo staklės turi didelį frezavimo efektyvumą ir gali lengvai užbaigti sudėtingų elektrodų gamybą dideliu tikslumu ir geros paviršiaus kokybe.
Jei grafito elektrodui pagaminti reikia EDM, rekomenduojama naudoti smulkesnę grafito medžiagą, kurios dalelių skersmuo yra mažesnis.
Grafito apdirbimo charakteristikos yra prastos, kuo mažesnis dalelių skersmuo, tuo didesnis pjovimo efektyvumas ir galima išvengti neįprastų problemų, tokių kaip dažnas vielos lūžimas ir paviršiaus pakraščiai.
4.Grafito elektrodo EDM parametrai
Grafito ir vario EDM parametrų pasirinkimas yra gana skirtingas.
EDM parametrai daugiausia apima srovę, impulso plotį, impulsų tarpą ir poliškumą.
Toliau aprašomas racionalaus šių pagrindinių parametrų naudojimo pagrindas.
Grafito elektrodo srovės tankis paprastai yra 10–12 A/cm2, daug didesnis nei vario elektrodo. Todėl leistinos srovės diapazone atitinkamoje srityje, kuo didesnė srovė pasirinkta, tuo didesnis grafito iškrovos apdorojimo greitis, tuo mažesni elektrodo nuostoliai, tačiau paviršiaus šiurkštumas bus storesnis.
Kuo didesnis impulso plotis, tuo mažesnis bus elektrodo nuostolis.
Tačiau dėl didesnio impulso pločio pablogės apdorojimo stabilumas, lėtesnis apdorojimo greitis ir šiurkštesnis paviršius.
Siekiant užtikrinti mažus elektrodo nuostolius grubaus apdirbimo metu, paprastai naudojamas santykinai didelis impulsų plotis, kuris gali veiksmingai realizuoti mažų nuostolių grafito elektrodo apdirbimą, kai vertė yra nuo 100 iki 300 JAV.
Norint gauti puikų paviršių ir stabilų iškrovos efektą, reikia pasirinkti mažesnį impulso plotį.
Apskritai grafito elektrodo impulso plotis yra maždaug 40% mažesnis nei vario elektrodo
Impulsų tarpas daugiausia veikia iškrovimo apdirbimo greitį ir apdirbimo stabilumą. Kuo didesnė vertė, tuo geresnis apdirbimo stabilumas, o tai padeda pasiekti geresnį paviršiaus vienodumą, tačiau apdirbimo greitis bus sumažintas.
Užtikrinant apdorojimo stabilumą, didesnį apdorojimo efektyvumą galima gauti pasirinkus mažesnį impulsų tarpą, tačiau kai iškrovos būsena nestabili, didesnį apdorojimo efektyvumą galima gauti pasirinkus didesnį impulsų tarpą.
Grafito elektrodo išlydžio apdirbimo metu impulsų tarpas ir impulso plotis paprastai nustatomi 1:1, o vario elektrodo apdirbimo metu impulsų tarpas ir impulso plotis paprastai nustatomi 1:3.
Esant stabiliam grafito apdorojimui, impulsų tarpo ir impulso pločio atitikimo santykis gali būti reguliuojamas iki 2:3.
Esant mažam impulsų tarpui, pravartu ant elektrodo paviršiaus suformuoti dengiantį sluoksnį, kuris padeda sumažinti elektrodo nuostolius.
Grafito elektrodo poliškumo pasirinkimas EDM iš esmės yra toks pat kaip vario elektrodo.
Pagal EDM poliškumo efektą, apdirbant štampuojantį plieną paprastai naudojamas teigiamo poliškumo apdirbimas, tai yra, elektrodas yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio poliaus, o ruošinys prijungtas prie neigiamo maitinimo šaltinio poliaus.
Naudojant didelę srovę ir impulsų plotį, pasirenkant teigiamo poliškumo apdirbimą, galima pasiekti ypač mažus elektrodo nuostolius. Jei poliškumas neteisingas, elektrodo nuostoliai taps labai dideli.
Tik tada, kai paviršių reikia smulkiai apdoroti mažiau nei VDI18 (Ra0,8 m), o impulso plotis labai mažas, neigiamo poliškumo apdorojimas naudojamas geresnei paviršiaus kokybei gauti, tačiau elektrodo nuostoliai yra dideli.
Dabar CNC edM staklės turi grafito iškrovimo apdirbimo parametrus.
Elektrinių parametrų naudojimas yra protingas ir gali būti automatiškai generuojamas ekspertų staklių sistemos.
Paprastai mašina gali konfigūruoti optimizuotus apdorojimo parametrus pasirinkdama medžiagų porą, taikymo tipą, paviršiaus šiurkštumo reikšmę ir įvesdama apdorojimo plotą, apdorojimo gylį, elektrodo dydžio mastelį ir tt Programavimo metu.
EDM staklių bibliotekos grafito elektrodo rinkinys, kuriame gausu apdorojimo parametrų, medžiagos tipą galima pasirinkti stambaus grafito, grafito, grafito, atitinkančio įvairią ruošinio medžiagą, pritaikymo tipą suskirstyti į standartinį, gilų griovelį, aštrų tašką, didelį. plotas, didelė ertmė, pvz., smulkus, taip pat užtikrina mažus nuostolius, standartinį, aukštą efektyvumą ir tt daugelio rūšių apdorojimo prioritetas.
5.Išvada
Naują grafito elektrodo medžiagą verta energingai populiarinti, o jos pranašumus pamažu atpažins ir priims buitinė formų gamybos pramonė.
Teisingas grafito elektrodų medžiagų parinkimas ir susijusių technologinių ryšių tobulinimas leis formų gamybos įmonėms pasiekti aukštą efektyvumą, aukštą kokybę ir mažą naudą.
Paskelbimo laikas: 2020-04-04