引言
電火花加工機床是利用電火花加工原理加工導電材料的特種加工機床。又稱電蝕加工機床、數控電火花機床、電火花、火花機。電火花加工機床主要用于加工各種高硬度材料(如硬質合金和淬火鋼等) 和復雜形狀的模具、零件,以及切割、開槽和去除折斷在工件孔內的工具(如鉆頭和絲錐) 等,如電視機喇叭網型腔、手機型腔、揚聲器格柵、型腔等。采用CIP (Cold Isostatic Pressing) 工藝生產冷等靜壓石墨具有高強度、低消耗、結構細密、理化特性均勻和各向同性等特性。相比普通模壓石墨具有優異的機械物理性能,其顆粒沒有擇優取向,強度和導電能力等在各方向上都一致,具有組織均勻、顆粒細小、強度高等特點。石墨電極在CAM 編程、CNC 加工、電極拋光、放電粗加工和放電精加工等工序的時間均比銅電極短,平均節約時間在2 倍以上。石墨電極已經取代銅電極成為電火花加工用電極材料,廣泛用于電加工修整大體積模具、微細筋槽、微細電極等特殊結構要求的精密電極,具有復雜曲面的汽車輪胎模電極,用于形成模具中窄槽的薄壁電極,成為主流電極。影響石墨電極電火花加工性能(加工速度、加工表面粗糙度和電極損耗) 的因素主要有機械系統性能、脈沖電源、控制系統、加工面積、放電參數、工件材料、工作液、電極形狀、沖液方式等。本文作者總結石墨電極電火花加工數控機床的特點,石墨電極由于材料和性質與銅電極存在顯著差異,因此放電機床選型方面也具備特定的要求,對國內外數控電火花加工機床技術特點及發展趨勢進行比較深入和系統的評述,并對數控電火花加工機床的應用與市場拓展進行分析。
1 石墨電極電火花加工機床特點
1.1 石墨電極的EDM加工特性
石墨電極密度小,同等體積電極質量輕,大體積使用時火花機主軸負載??;石墨材料導電性能好,可承受電流強度大, 大電流下電極損耗小, 可進行高效率EDM 加工;石墨為顆粒狀結構,小電流放電時電極損耗大,不適用于拋光放電加工;石墨電極熔點高,熱膨脹系數小,不易變形,EDM 加工時電極精度保持性好。石墨電極主要用于模具模芯骨位、異形曲面及微細復雜型腔的EDM 成型加工,尤其在大電流高速EDM 加工中具有獨特優勢。圖1 所示為石墨電極與銅電極的EDM 加工速度和電極損耗率隨放電電流的變化趨勢,可知石墨電極的放電加工速度與放電電流成線性關系,可承受的電流強度更大;而石墨電極損耗在小電流下高,隨著電流的增大卻維持在低損耗狀態;銅電極的放電加工速度在40 A 以下呈增加趨勢,40 A 以上卻不再增加;而銅電極的損耗在小電流下高,在10~ 40 A 維持低損耗,超過40 A 則隨著電流的增大損耗呈增加趨勢,所以銅電極放電電流超40 A 速度不加,損耗卻增大。
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結束語
電火花加工特別是用石墨作為電極進行各種復雜型腔的精密加工將越來越廣泛,石墨電極電火花加工機床越來越普及和受到模具制造企業關注。日本牧野Makino“超火花”軟件控制技術提供了一種在粗、精加工時超出加工能量間隙的情況下更具適應能力的一種跳動控制功能。沙迪克Sodicks 搭載XYZ 三軸直線電機,最大工件質量10 000 kg,最大加速度1.2 g,達到高速、高加速的Ser? vo Jump 實現了無噴流、高精度復制加工。阿奇夏米(Agie Charmilles) 超精細加工FORM 1000 放電加工后工件表面質量可以達到0.05 μm 德國歐吉索提供的Antry 系列龍門式高剛度電火花加工機床配有標準機器人系統和線型機器人系統實現自動化加工,確保加工的精度確保模具制造質量和效率。充分發揮石墨電極電火花加工機床的特點和性能,對提高石墨電極的加工效率和質量具有重要意義。
2020-10
的挑戰。 而新興的納米制造技術將突破傳統半導體制造工藝的極限,克服短通道效應、寄生電容、互聯延遲以及功耗過大等問題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發展。石墨烯自 2004 年被發現以來一直受到全世界研究者們極大的關注和研究[1-2]。 由于其優異的電學、物理、光學等性質,被譽為… [了解更多]
2020-10
0 引言石墨加工過程中,各類機床利用高速旋轉的刀具對石墨的外形進行加工。 受旋轉刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國石墨加工企業除塵系統相對落后,使得石墨材料在加工過程中產生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導致加工車間粉塵濃度嚴重超標,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重等問題,加工表面質量難以直接準確測量 。表面粗糙度是衡量零件加工產品質量的核心指標,常見的測量方法有對試樣表面進行光切、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、精密微細零部件加工和自動化生產加工中優勢顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應用于電火花成形加工(簡稱EDM)。近年來自動化生產以單件、個性化、零件結構復雜、高精度的特征在模具行業逐漸推廣。對精密微細電極的要求也越來越苛刻,提升… [了解更多]
2020-10
石墨電極經錐螺紋相互連接后,才可以進入電冶煉爐里進行使用。 多年實踐證實電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發生在電極連接部位,所以石墨電極質量的重點就是理化指標和機械加工兩項[1]。石墨電極經一系列工序處理后合格的毛坯進入最后一道工序———機械加工,除了簡單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]