1. EDM-eigenskippen fan grafytmaterialen.
1.1. Untladingsferwurkingssnelheid.
Grafyt is in net-metallysk materiaal mei in tige heech smeltpunt fan 3.650 °C, wylst koper in smeltpunt hat fan 1.083 °C, sadat de grafytelektrode hegere stroomynstellingsomstannichheden kin ferneare.
As it ûntladingsgebiet en de skaal fan 'e elektrodegrutte grutter binne, binne de foardielen fan hege effisjinsje rûge ferwurking fan grafytmateriaal dúdliker.
De termyske geliedingsfermogen fan grafyt is 1/3 fan dy fan koper, en de waarmte dy't ûntstiet tidens it ûntladingsproses kin brûkt wurde om metalen materialen effektiver te ferwiderjen. Dêrom is de ferwurkingseffisjinsje fan grafyt heger as dy fan koperelektrode yn middelgrutte en fyn ferwurking.
Neffens de ferwurkingsûnderfining is de ûntladingsferwurkingssnelheid fan grafytelektrode 1,5 ~ 2 kear rapper as dy fan koperelektrode ûnder de juste gebrûksomstannichheden.
1.2. Elektrodeferbrûk.
De grafytelektrode hat it karakter dat it de hege stroomomstannichheden kin wjerstean, en ûnder de betingst fan passende rûchbewerking, ynklusyf wurkstikken fan koalstofstiel dy't produsearre wurde tidens de ferwurking, wurdt de ynhâld en de wurkfloeistof by hege temperatuer ûntbûn. De polariteitseffekt ûntstiet troch de ûntbining fan koalstofdieltsjes ûnder de aksje fan diels ferwidering fan de ynhâld. De koalstofdieltsjes sille oan it oerflak fan 'e elektrode fêsthâlde om in beskermjende laach te foarmjen, wêrtroch't de grafytelektrode in lyts ferlies by rûchbewerking of sels "nul ôffal" hat.
It wichtichste elektrodeferlies by EDM komt fan rûge ferwurking. Hoewol it ferliespersintaazje heech is yn 'e ynstellingsomstannichheden fan ôfwurkjen, is it totale ferlies ek leech fanwegen de lytse ferwurkingstolerânsje dy't reservearre is foar ûnderdielen.
Yn 't algemien is it ferlies fan grafytelektrode minder as dat fan koperelektrode by rûge ferwurking fan grutte stroom en wat mear as dat fan koperelektrode by ôfwurking. It elektrodeferlies fan grafytelektrode is fergelykber.
1.3. De oerflakkwaliteit.
De dieltsjediameter fan grafytmateriaal beynfloedet direkt de oerflakteruwheid fan EDM. Hoe lytser de diameter, hoe leger de oerflakteruwheid kin wurde krigen.
In pear jier lyn, mei dieltsjes mei in diameter fan 5 mikrons fan grafytmateriaal, koe it bêste oerflak allinich VDI18 edm (Ra0.8 mikrons) berikke. Tsjintwurdich koe de kerreldiameter fan grafytmaterialen binnen 3 mikrons fan 'e phi berikt wurde. It bêste oerflak kin in stabile VDI12 edm (Ra0.4 μm) of in mear ferfine nivo berikke, mar de grafytelektrode moat spegeledm wurde.
It kopermateriaal hat in lege wjerstân en in kompakte struktuer, en kin stabyl ferwurke wurde ûnder drege omstannichheden. De oerflakteruwheid kin minder wêze as Ra0.1 m, en it kin ferwurke wurde mei in spegel.
Dus, as de ûntladingsbewerking in ekstreem fyn oerflak neistribbet, is it geskikter om kopermateriaal as elektrode te brûken, wat it wichtichste foardiel is fan in koperelektrode boppe in grafytelektrode.
Mar ûnder de betingst fan hege stroomynstelling wurdt it oerflak fan 'e elektrode maklik rûch, sels barsten, en grafytmaterialen hawwe dit probleem net. De oerflakrûchheidseasken fan VDI26 (Ra2.0 mikron) foar skimmelferwurking binne fan tapassing. Mei in grafytelektrode kinne jo fan rûch oant fyn ferwurkje, wêrtroch't in unifoarm oerflakeffekt en oerflakdefekten ûntsteane.
Derneist, fanwegen de ferskillende struktuer fan grafyt en koper, is it oerflakûntladingskorrosjepunt fan 'e grafytelektrode regelmjittiger as dat fan 'e koperelektrode. Dêrom, as deselde oerflakrûchheid fan VDI20 of heger ferwurke wurdt, is de oerflakgranulariteit fan it wurkstik dat ferwurke wurdt troch de grafytelektrode dúdliker, en is dit korreloerflakeffekt better as it ûntladingsoerflakeffekt fan 'e koperelektrode.
1.4. De ferwurkingsnauwkeurigens.
De termyske útwreidingskoëffisjint fan grafytmateriaal is lyts, de termyske útwreidingskoëffisjint fan kopermateriaal is 4 kear dy fan grafytmateriaal, sadat by de ûntladingsferwurking de grafytelektrode minder gefoelich is foar deformaasje as de koperelektrode, wat in stabiler en betrouberder ferwurkingskrektens kin krije.
Benammen as djippe en smelle ribben ferwurke wurde, makket lokale hege temperatuer it koperen elektrode maklik te bûgen, mar grafytelektrode net.
Foar koperen elektrode mei in grutte djipte-diameterferhâlding moat in bepaalde termyske útwreidingswearde kompensearre wurde om de grutte te korrigearjen tidens it ferwurkjen fan it apparaat, wylst in grafytelektrode net fereaske is.
1.5. Elektrodegewicht.
It grafytmateriaal is minder ticht as koper, en it gewicht fan 'e grafytelektrode fan itselde folume is mar 1/5 fan dat fan 'e koperelektrode.
It kin sjoen wurde dat it gebrûk fan grafyt tige geskikt is foar elektroden mei in grut folume, wat de lading fan 'e spindel fan in EDM-masine sterk ferminderet. De elektrode sil gjin ûngemak feroarsaakje by it klemmen fanwegen syn grutte gewicht, en it sil ôfbûgingsferpleatsing produsearje yn 'e ferwurking, ensfh. It kin sjoen wurde dat it fan grut belang is om grafytelektroden te brûken yn 'e grutskalige foarmferwurking.
1.6. Moeilijkheden mei it meitsjen fan elektroden.
De ferwurkingsprestaasjes fan grafytmateriaal binne goed. De snijwjerstân is mar 1/4 fan dy fan koper. Under de juste ferwurkingsomstannichheden is de effisjinsje fan it frezen fan grafytelektroden 2~3 kear dy fan koperelektroden.
Grafytelektrode is maklik te ferwiderjen hoeke, en it kin brûkt wurde om it wurkstik te ferwurkjen dat troch meardere elektroden yn ien elektrode ôfmakke wurde moat.
De unike dieltsjestruktuer fan grafytmateriaal foarkomt dat der bramen ûntsteane nei it frezen en foarmjen fan elektroden, wat direkt kin foldwaan oan 'e gebrûkseasken as de bramen net maklik fuorthelle wurde kinne yn 'e komplekse modellering, wêrtroch it proses fan hânmjittich polearjen fan' e elektrode eliminearre wurdt en de foarmferoaring en grutteflater feroarsake troch polearjen foarkommen wurdt.
It moat opmurken wurde dat, om't grafyt stof opbout, it frezen fan grafyt in soad stof produseart, dus de freesmasine moat in sealing en stofopfangapparaat hawwe.
As it nedich is om edM te brûken om grafytelektrode te ferwurkjen, binne de ferwurkingsprestaasjes net sa goed as kopermateriaal, en de snijsnelheid is sawat 40% stadiger as koper.
1.7. Ynstallearjen en gebrûk fan elektroden.
Grafytmateriaal hat goede bonding-eigenskippen. It kin brûkt wurde om grafyt te binen mei de fixture troch de elektrode te frezen en te ûntladen, wat de proseduere fan it frezen fan skroefgatten op it elektrodemateriaal besparje kin en wurktiid besparje kin.
It grafytmateriaal is relatyf bros, benammen de lytse, smelle en lange elektrode, dy't maklik te brekken is as se ûnderwurpen wurde oan eksterne krêft tidens gebrûk, mar jo kinne fuortendaliks witte dat de elektrode skansearre is.
As it in koperen elektrode is, sil it allinich bûge en net brekke, wat tige gefaarlik en lestich te finen is yn it gebrûksproses, en it sil maklik liede ta it skrassen fan it wurkstik.
1.8.Priis.
Kopermateriaal is in net-duorsume boarne, de priistrend sil hieltyd djoerder wurde, wylst de priis fan grafytmateriaal de neiging hat om te stabilisearjen.
De priis fan kopermateriaal is de lêste jierren omheech gien, en de grutte fabrikanten fan grafyt hawwe it proses fan grafytproduksje ferbettere, wêrtroch't se in konkurrinsjefoardiel hawwe. No, ûnder deselde hoemannichte, is de priis fan grafytelektrodemateriaal en de priis fan koperelektrodematerialen frij heech, mar grafyt kin effisjinter ferwurke wurde, wat in grut oantal wurktiden besparret as it brûken fan koperelektroden, wat lykweardich is oan it direkt ferminderjen fan de produksjekosten.
Gearfetsjend binne de foardielen fan 'e 8 edM-eigenskippen fan in grafytelektrode dúdlik: de effisjinsje fan it freesen fan in elektrode en de ûntladingsferwurking binne signifikant better as dy fan in koperen elektrode; in grutte elektrode hat in lyts gewicht, goede dimensjonele stabiliteit, in tinne elektrode is net maklik te ferfoarmjen, en de oerflaktekstuer is better as dy fan in koperen elektrode.
It neidiel fan grafytmateriaal is dat it net geskikt is foar fyn oerflakûntladingsferwurking ûnder VDI12 (Ra0.4 m), en de effisjinsje fan it brûken fan edM om elektrode te meitsjen is leech.
Fanút in praktysk eachpunt is ien fan 'e wichtige redenen dy't ynfloed hawwe op 'e effektive promoasje fan grafytmaterialen yn Sina lykwols dat in spesjale grafytferwurkingsmasine nedich is foar it frezen fan elektroden, wat nije easken stelt foar ferwurkingsapparatuer fan skimmelbedriuwen, guon lytse bedriuwen hawwe dizze betingst miskien net.
Yn 't algemien dekke de foardielen fan grafytelektroden de grutte mearderheid fan edM-ferwurkingsgelegenheden, en binne se it wurdich om populêr makke te wurden en tapast te wurden, mei flinke foardielen op lange termyn. It tekoart oan fyn oerflakferwurking kin kompensearre wurde troch it brûken fan koperelektroden.
2. Seleksje fan grafytelektrodematerialen foar EDM
Foar grafytmaterialen binne d'r benammen de folgjende fjouwer yndikatoaren dy't direkt de prestaasjes fan 'e materialen bepale:
1) Gemiddelde dieltsjediameter fan it materiaal
De gemiddelde dieltsjediameter fan it materiaal beynfloedet direkt de ûntladingskondysje fan it materiaal.
Hoe lytser it gemiddelde dieltsje fan grafytmateriaal is, hoe unifoarmer de ûntlading is, hoe stabiler de ûntladingsbetingsten binne, hoe better de oerflakkwaliteit is en hoe minder it ferlies is.
Hoe grutter de gemiddelde dieltsjegrutte is, hoe better de ferwideringssnelheid kin wurde krigen by rûge ferwurking, mar it oerflakeffekt fan 'e ôfwurking is min en it elektrodeferlies is grut.
2) De bûgingssterkte fan it materiaal
De bûgingssterkte fan in materiaal is in direkte wjerspegeling fan syn sterkte, en jout de dichtheid fan syn ynterne struktuer oan.
It materiaal mei hege sterkte hat relatyf goede ûntladingswjerstânsprestaasjes. Foar de elektrode mei hege presyzje moat it materiaal mei goede sterkte safolle mooglik keazen wurde.
3) Shore hurdens fan it materiaal
Grafyt is hurder as metalen materialen, en it ferlies fan it snijgereedschap is grutter as dat fan it snijmetaal.
Tagelyk is de hege hurdens fan grafytmateriaal yn 'e kontrôle fan ûntladingsferlies better.
4) De ynherinte wjerstân fan it materiaal
De ûntladingssnelheid fan grafytmateriaal mei hege inherente wjerstân sil stadiger wêze as dy mei lege wjerstân.
Hoe heger de ynherinte wjerstân, hoe lytser it elektrodeferlies, mar hoe heger de ynherinte wjerstân, hoe mear de stabiliteit fan 'e ûntlading beynfloede wurdt.
Op it stuit binne d'r in protte ferskillende kwaliteiten grafyt beskikber fan 'e liedende grafytleveransiers fan' e wrâld.
Yn 't algemien, neffens de gemiddelde dieltsjediameter fan grafytmaterialen dy't moatte wurde klassifisearre, wurdt in dieltsjediameter ≤ 4 m definiearre as fyn grafyt, dieltsjes yn 5 ~ 10 m wurde definiearre as middelgrut grafyt, dieltsjes yn 10 m en heger wurde definiearre as grof grafyt.
Hoe lytser de dieltsjediameter, hoe djoerder it materiaal, hoe geskikter grafytmateriaal selektearre wurde kin neffens de easken en kosten fan EDM.
3. Fabrikaasje fan grafytelektrode
De grafytelektrode wurdt benammen makke troch frezen.
Fanút it eachpunt fan ferwurkingstechnology binne grafyt en koper twa ferskillende materialen, en har ferskillende snijeigenskippen moatte behearske wurde.
As de grafytelektrode ferwurke wurdt troch it proses fan koperelektrode, sille problemen ûnûntkomber foarkomme, lykas faak brekken fan 'e plaat, wat it gebrûk fan passende snijgereedschap en snijparameters fereasket.
It ferwurkjen fan grafytelektroden is slimmer as it brûken fan koperelektroden. Fanút in ekonomyske oerweging is de kar foar in karbid-ark it meast ekonomysk. It kiezen fan in diamantcoating-ark (ek wol grafytmes neamd) is djoerder, mar it diamantcoating-ark hat in langere libbensdoer, hege ferwurkingspresyzje, en it algemiene ekonomyske foardiel is goed.
De grutte fan 'e foarhoeke fan it ark beynfloedet ek syn libbensdoer, de 0° foarhoeke fan it ark sil oant 50% heger wêze as de 15° foarhoeke fan 'e libbensdoer fan it ark, de snijstabiliteit is ek better, mar hoe grutter de hoeke, hoe better it ferwurkingsoerflak, it brûken fan in 15° hoeke fan it ark kin it bêste ferwurkingsoerflak berikke.
De snijsnelheid by it ferwurkjen kin oanpast wurde neffens de foarm fan 'e elektrode, meastal 10m/min, fergelykber mei it ferwurkjen fan aluminium of plestik, it snijgereedschap kin direkt op en fan it wurkstik wêze by rûge ferwurking, en it ferskynsel fan hoeke-ynstoarting en fragmintaasje komt maklik foar by it ôfmeitsjen fan in ôfwerkingsmasine, en de manier fan ljocht mes-fluchrinnen wurdt faak oannaam.
De grafytelektrode sil yn it snijproses in soad stof produsearje. Om te foarkommen dat grafytdieltsjes ynademe wurde troch de masinespindel en skroef, binne d'r op it stuit twa haadoplossingen: ien is it brûken fan in spesjale grafytferwurkingsmasine en de oare is it opnij ynrjochtsjen fan it gewoane ferwurkingssintrum, foarsjoen fan in spesjaal stofopfangapparaat.
De spesjale grafyt hege snelheid freesmasine op 'e merk hat hege freeseffisjinsje en kin maklik de produksje fan komplekse elektroden foltôgje mei hege presyzje en goede oerflakkwaliteit.
As EDM nedich is om in grafytelektrode te meitsjen, wurdt it oanrikkemandearre om in fyn grafytmateriaal te brûken mei in lytsere dieltsjediameter.
De ferwurkingsprestaasjes fan grafyt binne min, hoe lytser de dieltsjediameter, hoe heger de snijeffisjinsje kin wurde krigen, en de abnormale problemen lykas faak triedbrekken en oerflakfranje kinne wurde foarkommen.
4. EDM-parameters fan grafytelektrode
De seleksje fan EDM-parameters fan grafyt en koper is hiel oars.
De parameters fan EDM omfetsje benammen stroom, pulsbreedte, pulsgap en polariteit.
It folgjende beskriuwt de basis foar rasjoneel gebrûk fan dizze wichtige parameters.
De stroomtichtens fan in grafytelektrode is oer it algemien 10~12 A/cm2, folle grutter as dy fan in koperelektrode. Dêrom, binnen it tastiene stroomberik yn it oerienkommende gebiet, hoe grutter de stroom keazen wurdt, hoe rapper de grafytûntladingsferwurkingssnelheid sil wêze, hoe lytser it elektrodeferlies sil wêze, mar de oerflakterûchheid sil dikker wêze.
Hoe grutter de pulsbreedte, hoe leger it elektrodeferlies sil wêze.
In gruttere pulsbreedte sil lykwols de ferwurkingsstabiliteit minder meitsje, en de ferwurkingssnelheid stadiger en it oerflak rûger.
Om leech elektrodeferlies te garandearjen tidens rûge ferwurking, wurdt meastentiids in relatyf grutte pulsbreedte brûkt, dy't effektyf leechferliesferwurking fan grafytelektrode kin realisearje as de wearde tusken 100 en 300 US leit.
Om in fyn oerflak en in stabyl ûntladingseffekt te krijen, moat in lytsere pulsbreedte keazen wurde.
Yn 't algemien is de pulsbreedte fan in grafytelektrode sawat 40% minder as dy fan in koperelektrode.
De pulsgat beynfloedet benammen de ûntladingsferwurkingssnelheid en ferwurkingsstabiliteit. Hoe grutter de wearde, hoe better de ferwurkingsstabiliteit sil wêze, wat nuttich is foar it krijen fan bettere oerflakuniformiteit, mar de ferwurkingssnelheid sil wurde fermindere.
Under de betingst fan it garandearjen fan de ferwurkingsstabiliteit kin de hegere ferwurkingseffisjinsje wurde berikt troch in lytsere pulsgap te kiezen, mar as de ûntladingstastân ynstabyl is, kin de hegere ferwurkingseffisjinsje wurde krigen troch in gruttere pulsgap te kiezen.
By it ferwurkjen fan grafytelektrode-ûntladingsferwurking wurde de pulsgap en pulsbreedte meastal ynsteld op 1:1, wylst by it ferwurkjen fan koperelektroden de pulsgap en pulsbreedte meastal ynsteld binne op 1:3.
Under stabile grafytferwurking kin de oerienkommende ferhâlding tusken pulsgap en pulsbreedte oanpast wurde nei 2:3.
Yn gefal fan lytse pulsklaring is it foardielich om in deklaach op it elektrode-oerflak te foarmjen, wat nuttich is om it elektrodeferlies te ferminderjen.
De polariteitsseleksje fan grafytelektrode yn EDM is yn prinsipe itselde as dy fan koperelektrode.
Neffens it polariteitseffekt fan EDM wurdt positive polariteitsbewerking meastentiids brûkt by it bewurkjen fan stiel, dat is, de elektrode is ferbûn mei de positive poal fan 'e stroomfoarsjenning, en it wurkstik is ferbûn mei de negative poal fan 'e stroomfoarsjenning.
Mei it brûken fan in grutte stroomsterkte en pulsbreedte kin it selektearjen fan positive polariteitsbewerking ekstreem leech elektrodeferlies berikke. As de polariteit ferkeard is, sil it elektrodeferlies tige grut wurde.
Allinnich as it oerflak fyn ferwurke wurde moat fan minder as VDI18 (Ra0.8 m) en de pulsbreedte tige lyts is, wurdt de negative polariteitsferwurking brûkt om in bettere oerflakkwaliteit te krijen, mar it elektrodeferlies is grut.
No binne CNC edM-masine-ark foarsjoen fan grafytûntladingsbewerkingsparameters.
It gebrûk fan elektryske parameters is yntelligint en kin automatysk generearre wurde troch it ekspertsysteem fan 'e masine-ark.
Yn 't algemien kin de masine de optimalisearre ferwurkingsparameters konfigurearje troch it selektearjen fan it materiaalpear, tapassingstype, oerflakteruwheidswearde en it ynfieren fan it ferwurkingsgebiet, ferwurkingsdjipte, skalearring fan elektrodegrutte, ensfh. tidens it programmearjen.
Ynsteld foar grafytelektrode fan edm-masine-arkbibleteek rike ferwurkingsparameters, it materiaaltype kin keazen wurde yn 'e rûge grafyt, grafyt, grafyt komt oerien mei in ferskaat oan wurkstikmateriaal, om it tapassingstype te ûnderferdielen foar de standert, djippe groef, skerpe punt, grut gebiet, grutte holte, lykas fyn, leveret ek leech ferlies, standert, hege effisjinsje en sa op 'e in protte soarten ferwurkingsprioriteitskeuze.
5. Konklúzje
It nije grafytelektrodemateriaal is it wurdich om krêftich populêr te meitsjen en syn foardielen sille stadichoan erkend en akseptearre wurde troch de húshâldlike skimmelfabrikant.
De juste seleksje fan grafytelektrodematerialen en de ferbettering fan relatearre technologyske keppelings sille hege effisjinsje, hege kwaliteit en lege kostenfoardiel bringe foar skimmelfabrikanten.
Pleatsingstiid: 4 desimber 2020