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    更新時(shí)間:2024-10-31 13:31:09瀏覽次數(shù):2268

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    詳細(xì)介紹

    1  引言
        目前,國內(nèi)電火花(EDM)加工電極材料70%采用紫銅,30%采用石墨,在加工彩電前殼定模喇叭網(wǎng)孔鑲件時(shí),用紫銅作喇叭網(wǎng)孔EDM電極,工件加工表面質(zhì)量和加工效率都不能滿足要求。
    2  彩電前殼模具喇叭網(wǎng)孔鑲件加工工藝特點(diǎn)
        XT 3435彩電前殼定模喇叭網(wǎng)孔鑲件(見圖1)技術(shù)要求主要有:孔徑均勻,誤差在土0.02mm, 圓臺與底面過渡圓角R<0.2mm,工件表面粗糙度Ra<2μm,鑲件表面均勻分布18000個(gè)Φ.65mm小圓臺。加工工藝如下:電極材料在數(shù)控銑床上進(jìn)行外形和18000個(gè)Φ.65mm圓臺盲孔粗加工,然后用數(shù)控電火花成形機(jī)床對鑲件進(jìn)行精加工。

    3  紫銅材料作電極的缺陷
        紫銅的物理性能(熔點(diǎn)只有1080℃,熱膨脹系數(shù)為16.6 x 10-6/℃)導(dǎo)致了紫銅電極的使用有局限性。在電火花放電加工中,工件局部表面溫度瞬間會達(dá)到10000℃以上,如果電極材料熔點(diǎn)低,電極表面容易發(fā)生點(diǎn)狀熔化,紫銅電極在加工中自身損耗大,特別是在大電流粗加工時(shí),該缺陷更明顯。銅材的熱膨脹系數(shù)大,作大型電極時(shí)其整體受熱不均勻引起熱變形也嚴(yán)重,電極尺寸越大,熱變形也大,影響放電加工穩(wěn)定性和工件加工質(zhì)量。
        紫銅作喇叭網(wǎng)孔鑲件加工電極,需在675mmx80mm x 40 xmm紫銅上加工18000個(gè)盲孔,然后在電火花成形機(jī)床上對鑲件進(jìn)行電火花腐蝕加工。在電火花腐蝕加工中產(chǎn)生的廢屑不容易排出,廢屑包括工件上放電腐蝕掉的多余材料和電極自身損耗產(chǎn)生的廢屑,這些廢屑會與工件或電極發(fā)生二次放電、三次放電。而紫銅電極損耗較大,加工中產(chǎn)生廢屑會更多,引起二次放電、三次放電的概率越大,無效放電時(shí)間就越長,延長加工時(shí)間,又影響加工質(zhì)量。用紫銅電極加工鋼件時(shí),隨著電流峰值的增加,電極損耗也增加,要降低損未韌就要延長加工時(shí)間,鑲件圓臺與底面的過渡圓角達(dá)不到技術(shù)要求。由于銅的熱膨脹系數(shù)較大,電極外形呈細(xì)長狀,強(qiáng)度較差,加工中電極截面將產(chǎn)生溫度梯度,受熱膨脹尺寸不勻引起的變形將會造成電極翹曲變形,影響加工精度和放電的穩(wěn)定性。所以喇叭網(wǎng)孔鑲件加工選用紫銅作電極是不合適的。
    4  EDM石墨作電極的*性
        EDM石墨是各向同性石墨,是采用冷等靜壓(CIP)成型,可獲得超細(xì)結(jié)構(gòu)、物理性能均勻的大規(guī)格石墨材料。石墨主要物理性能為:熔點(diǎn)溫度3650℃,高溫條件下不軟化,熱膨脹系數(shù)4A X x 10-6/℃,約為紫銅的1/4,電極受熱變形很小。石墨熔點(diǎn)溫度高,石墨電極在電火花加工過程中的熔化損耗很小,其損耗形式主要是摩擦引起石墨顆粒從電極上脫落。石墨在放電加工中因溫度不勻造成的熱變形也只有紫銅電極的1/4。表1是石墨電極與紫銅電極電加工特性的比較。
        由表1可知,石墨電極在電火花加工中加工速度和電極損耗等比紫銅電極更有優(yōu)勢。并且EDM石墨是由細(xì)小顆粒經(jīng)過冷等靜壓、焙燒等工藝成型的材料,材料硬度較低,zui高硬度<90HS,可以用金相砂紙拋光電極表面。石墨電極不用支毛刺,可解決個(gè)孔去毛刺的難題。

    5  EDM石墨材料型號的選用
        EDM石墨的品牌及型號較多,根據(jù)不同顆粒直徑、不同添加劑、粘結(jié)劑又分成許多型號,為了掌握其各自放電加工特性,尋找加工喇叭網(wǎng)孔鑲件電極的石墨型號,用不同型號石墨制作成圖2所示電極試樣,在相同的數(shù)控電火花機(jī)床上用相同放電參數(shù)進(jìn)行測試,記錄各測試結(jié)果,對測試結(jié)果進(jìn)行綜合歸納,得到石墨材料的物理性能與電火花加工性能的關(guān)系。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析.得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:

        (I)當(dāng)石墨粒子直徑<Φ5μm時(shí),電極損耗較小;石墨粒子直徑在Φ5~Φ15μm時(shí),電極損耗急劇增加;石墨粒子直徑>Φ15μm后,電極損耗基本保持不變(見圖3)。
        (2)如要獲得表面粗糙度值低的工件,應(yīng)選用粒子直徑較小的石墨作電極(見圖4)。
        (3)若純悴考慮生產(chǎn)效率,提高加工速度,則應(yīng)選擇粒子直徑較大的石墨作電極(見圖5)。

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