石墨電極在使用中, 螺紋的連接精度十分重要。 目前石墨電極常用圓錐形接頭連接,采用三角形螺紋(頂部為圓錐形)連接具有接觸面積大的優點[1]。 良好的螺紋加工,可保證電極孔螺紋和接頭螺紋的面接觸,既能使齒面受力均勻,避免連接部位局部受力集中,又能降低接觸電阻,避免通電時連接部位過熱,大大減少使用中事故的發生。 螺紋梳刀的精度是影響螺紋連接接觸的重要因素之一,各大炭素企業也給予了足夠重視。 但是由于每個企業對螺紋梳刀的檢測項目控制的差異, 所檢測參數、檢查方法也不一樣。 本文對影響石墨電極梳刀精度的重要參數及其檢測方法進行了研究,形成了一套梳刀質量檢測控制、評價規范,經多年實踐驗證,取得了滿意效果。
1 石墨電極加工用螺紋梳刀
石墨電極加工中常用的梳刀,可根據梳刀硬質合金部分所占比例分為全硬質合金梳刀和鑲嵌式硬質合金梳刀兩種:
1) 全硬質合金梳刀顧名思義通體采用硬質合金制作,其優點在于材質均勻、結構堅固、加工及熱穩定性好,但其缺點在于硬質合金價格昂貴。
2) 鑲嵌式硬質合金梳刀采用金屬焊接和鉚固相結合的方式將切削用硬質合金部分和作為載體的普通鋼制部分聯接在一起, 其優點在于價格低廉,約為同樣規格全硬質梳刀價格的 1/4,其缺點在于若不同材質部分之間物理性質差異較大時,受應力后容易膨脹不均勻從而導致梳刀彎曲變形,影響加工精度,嚴重時導致梳刀斷裂并損害加工機床。
2 螺紋梳刀的控制參數及其檢測方法
針對影響石墨電極螺紋的加工質量,本文對梳刀的參數逐一進行了分析和研究,提出了以下梳刀參數的控制項目,并制定了相應的檢測評價規范。
(1)常規檢測參數,共 8 個參數:①齒頂直線度誤差;②齒底直線度誤差;③齒型半角;④齒高;⑤ 單齒螺距;⑥齒底寬;⑦1 寸累積螺距;⑧200 mm 內全齒累計螺距。
(2)不在常規檢測項目內但是可以提供檢測數據的參數, 共 4 個參數:①齒頂圓半徑;②梳齒斜角;③梳刀上表面平面度;④梳刀下表面平面度。
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建立石墨電極螺紋梳刀的評價和測量體系,有助于提高石墨電極產品的加工質量,減少電極在使用中產生的質量事故,減少為此付出的人力、物力、財力投入,以及違約責任等。 本文所述對螺紋梳刀的評價項目和檢測方法,是建立在多年對石墨電極電極加工精度研究和實踐的基礎上,可操作性強。
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