石墨电极电火花加工性能的影响因素分析
电火花加工工艺对材料性能的影响

电火花加工工艺对材料性能的影响电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)是一种常见的非传统加工方法,通过电火花放电切割工件表面,来实现零件制造和表面处理。
本文将探讨电火花加工工艺对材料性能的影响。
一、电火花加工工艺概述电火花加工是利用电脉冲放电穿透工件表面形成电火花等离子体,通过电火花的强烈冲击力将工件上的材料溶解、氧化和脱落,从而实现加工的目的。
其工艺包括工件与电极间的间隙放电、电脉冲参数的调整以及工艺液的选择等。
二、电火花加工对材料性能的影响2.1 表面质量与精度电火花加工在加工表面时具有较高的放电能量,能够将工件表面的氧化物和杂质完全清除,从而获得较高的表面质量。
此外,电火花加工还可以实现高精度的加工,可达到微米级的加工精度,满足工件的精度要求。
2.2 材料硬度电火花加工的放电过程中,产生的高温会导致材料的烧结、溶解和氧化,从而使工件的硬度下降。
特别是对于硬度较高的材料,如高速钢、硬质合金等,其硬度将明显降低。
因此,在选择电火花加工时需要考虑材料硬度的降低对工件性能的影响。
2.3 表面残余应力电火花加工过程中形成的电火花等离子体会产生一定的冲击力,导致工件表面产生塑性变形,进而引起残余应力的产生。
这些残余应力可能会影响材料的力学性能和工件的稳定性。
因此,在电火花加工中需要注意对残余应力的控制。
2.4 电火花热影响区电火花加工过程中会产生高温区域,称为电火花热影响区。
该区域的温度较高,可能会导致工件材料的相变、晶体退化等现象,进而影响材料的性能。
因此,对于要求材料性能稳定的工件,需要对电火花热影响区进行合理的控制。
三、改善电火花加工对材料性能的影响为了改善电火花加工对材料性能的影响,可以采取以下措施:3.1 优化工艺参数通过合理选择电脉冲参数,如脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等,可以调整电火花加工的放电能量和热效应,以达到更好的加工效果。
3.2 选择合适的工艺液工艺液能够冷却放电区域,降低温度,减小电火花对材料的热影响。
电极材料在电火花加工中对加工速度的影响

科技之窗·研究制造
就大于碳离子,所以脉冲宽度很窄时,紫铜电极加 工钢时能量在工件阴极的分配比例大于石墨电极 加工钢,故紫铜电极的加工速度高于石墨电极,电 极核耗也大于石墨电极。
2、脉冲宽度为中脉冲时 (大于 10us 小于 100us 左右)
当脉冲宽度增加时,工作液介质在运动粒子 的碰撞电离的速度迅速增加,即 H 和 C 离子迅速 增加。在电场作用下,C 向阳极移动,并在阳极失 去电子变成中性碳粒子覆盖在阳极电极表面形成 覆盖层。由于石墨电极的覆盖效应明显优于紫铜 电极,即失去电子的 C 多于紫铜电极,因而造成 电离区中 C 浓度低于紫铜电极电离区的 C 浓度, 这样就造成介质电离进一步加快,轰击工件阴极 的 H 也多,因而石墨电极的加工速度增快的速度 大于紫铜电极而逐渐超过紫铜。
!!!!!!!!!
科技之窗·研究制造
电极材料在电火花加工中 !!!!!!!!!!!!!!!! 对加工速度的影响 !!!!!!!!!!!!!!!!
吕 刚 刘 勇 游向前
摘 要:在电火花加工中,工具电极材料的选择非常重要,它不仅影响到电火花加工的稳 定性,还影响到电火花的加工速度和工具电极的损耗。不同工具电极加工速度之所以不同,其 原因在于能量在工具电极和工件间的分配比例不同,这点有关资料及教材都有定论。为什么会 分配不同,却少有文章详细阐述,现就电火花加工中就常用的紫铜电极和石墨电极在加工铜时 加工速度的差别及原因提出个人观点。
电极材料对电火花加工质量影响的分析

1 问题的提出
用于电火花加工的电极有铜 、石墨 、钢以及铜钨合 金等 ,它们能对碳素钢 、工具钢 、合金钢 、淬火钢 、硬质 合金及其它高硬度金属材料进行放电加工 ,可加工冲 压模 (落料模 、复合模 、级进模 ) 、型腔模 (精锻模 、压注 模 、注塑模等 )以及各种零件的坐标孔及复杂的异型 曲面 。在实际加工中 ,电极材料选取不当 ,将加速电极 的损耗程度 ,影响加工质量和生产率 。
500μs) , 选 用 紫 铜 作 工 具 电 极 时 电 极 损 耗 可 低 于 1%。
而在长脉冲负极加工中 ,加工型腔常选用石墨作 为工具电极 。因为石墨电极成形磨削容易 ,密度小 ,并 且它能吸附游离的碳来补偿电极的损耗 ,尤其在宽脉 冲大电流的情况下具有更小的电极损耗 。所以在长脉 冲负极加工中 ,为实现 "高效率低损耗加工 " ,常选用 石墨作工具电极 。但由于它的机械强度差 ,制造精度 难以保证 ,精加工时容易引起稳定电弧使工件烧伤 ,为 此 ,精加工时不宜选用石墨作工具电极 。
Cr12 3
15
5 1 /2 炭 , R a = 3. 4 μm , 加
钢
工时间 2 h45 m in27
中
黄铜电极 、淬火 Cr12 钢电极 、石墨电极各 1 只 ,均为
s
<15 mm;试验材料为未经热处理 45 钢 、经热处理 45 钢和不锈钢板 ,厚度均为 35 mm;工作液为电火花机床 专用煤油 ;加工方法为正极精加工 ,成型 <011 mm 型 腔 。实验结果见表 2。
电弧炉炼钢石墨电极使用常见问题分析

电弧炉炼钢石墨电极使用常见问题分析1. 电弧炉炼钢石墨电极电弧炉炼钢石墨电极是一种重要的电炉炼钢工具。
它由特制的石墨材料制成,通常具有较高的导电性和耐高温性能。
电弧炉炼钢石墨电极的主要作用是作为电流的导体,将电能传递到炉料中以产生高强度的电弧,从而进行炼钢作业。
2. 常见问题及分析2.1 电极磨损过快问题描述:电弧炉炼钢石墨电极在使用过程中,出现磨损过快的情况,导致电极寿命较短。
可能原因分析:•高电流密度:电弧炉炼钢时,如果电流密度过高,电极表面的石墨材料会过度熔化,造成电极的磨损加剧。
•错误操作:操作人员错误地调整了炉内温度或电流等参数,导致电极磨损加剧。
•材料质量不佳:使用劣质或不合格的石墨材料制成的电极,其磨损速度通常更快。
解决方法:•合理调整电流密度:根据实际情况,合理调整炉内电流密度,避免过高的电流密度导致电极磨损过快。
•正确操作:操作人员需要熟悉电弧炉炼钢的操作规程,严格按照操作规程进行操作,避免错误操作。
•选择优质石墨材料:在选购电极时,选择优质的石墨材料制成的电极,能够有效减缓电极的磨损速度,延长电极的使用寿命。
2.2 电极断裂问题描述:在电弧炉炼钢过程中,电极出现断裂,无法正常进行炼钢作业。
可能原因分析:•过度炼钢次数:电极在多次使用后,会累积疲劳,过度炼钢次数过多导致电极断裂。
•电极安装不稳:电极安装时,可能没有固定好,导致电极的振动过大,从而引发电极的断裂。
•电流冲击:电炉启动或停止时,电流突变可能会导致电极受到冲击,进而引发断裂。
解决方法:•合理控制炼钢次数:在合理范围内控制电极的使用次数,避免过度炼钢而导致电极断裂。
•确保电极安装稳定:安装电极时,确保电极固定牢固,减少电极振动和摆动,从而避免电极断裂。
•采取过流保护措施:在电弧炉启动或停止时,采取过流保护措施,避免电流冲击造成电极断裂。
2.3 电极氧化问题描述:电弧炉炼钢石墨电极在使用过程中,表面会出现氧化现象,降低电极的导电性能。
石墨电极对放电条件的要求

石墨电极对放电条件的要求1,对脉冲电流(IP)的要求:脉冲电流的特点是:数值越大,放电加工速度越快,放电间隙越大,表面粗糙度越粗,电极损耗越小.1). 脉冲电流受放电面积的影响, 即电流密度的影响.石墨电极脉冲电流的选用原则以平均电流为标准石墨电极大型时,电流密度通常设为10~12A/cm2;石墨电极时,电流密度通常设为6~8A/cm2.2). 脉冲电流受电极减寸量(火花位)大小的影响若大面积用小火花位或小面积用大火花位都不适合石墨电极的正常放电加工.电流的选用须由电极面积的大小来确定,这是最合理选用方法.石墨电极的平均电流达到10A~120A时,电极损耗最小.随电流的增大电极损耗也增大. 2,对脉冲宽度(ON TIME、放电脉宽)的要求:脉宽的特点:数值越大,放电时间越长,加工速度越快,电极损耗越小,放电间隙越大,表面粗糙度越粗.加工稳定性越差.石墨电极的脉宽取值范围为0~1000 us.脉冲宽度较大时,加工速度随着脉宽的增大,加工不稳定,加工时间增加,加工速度减慢 ,并使工件表面烧蚀;其取值一般不超过420 us.当脉宽在100~300us时石墨电极损耗最小.脉宽的选用要根据电流大小以及放电加工要求来确定,若放电面积较大或用作粗加工时,为提高加工速度,脉宽取大些;细小的面积或精加工时,考虑到表面粗糙度, 则脉宽取小些.工件材料不同,加工极性不同,脉宽对加工效果的影响也不同.不同的生产厂家、不同等级、不同批号的石墨材料,脉宽的影响也不同.相同脉宽,石墨颗粒越小,电极损耗越小.3,对脉冲间隔 (OFF TIME 放电休止)的要求:脉冲间隔的作用是让放电自动辙消,消除电离, 让加工液介质清除杂物,并为下一次放电作准备.脉冲间隔的特点:只影响放电加工速度和加工稳定性,而对其它影响较小.当其值越大,加工稳定性越好,加工速度相对较慢,但放电稳定却比不稳定要快;.脉冲间隔的取值范围要比脉宽宽得多, 可在0~2500 us之间.脉冲间隔为100us时达到最小值,脉冲间隔再增加电极损耗反而增大.石墨电极放电加工中常取脉冲间隔(OFF)=脉宽(ON),并视加工的稳定情况进行调整到脉宽的1/3~2/3.当脉冲间隔合适时,随着脉冲间隔的增加,极间介质的消电离比较充分,有利于形成覆盖层(在电加工过程中蚀除产物和介质分解的含炭物附着在电极表面),因而电极损耗减小,但当脉冲间隔大于100us时,电极和工件表面冷却的时间过长,下一个脉冲就需要更多的能量形成放电通道,并且不利于覆盖层的形成,电极损耗反而增加。
提高电火花加工效率和表面质量的研究

提高电火花加工效率和表面质量的研究电火花加工技术是一种常见的金属加工方法,但其效率和表面质量一直是研究的焦点。
为了提高电火花加工效率和表面质量,研究者们采取了以下几种方法:一、优化电极材料电极材料直接影响到电火花加工的精度和效率。
传统电极材料为铜或铜合金,但铜电极在高能量电火花加工过程中容易出现熔渣和击穿现象,从而影响加工效率和表面质量。
研究者们发现,用特殊材料制成的电极能够提高电火花加工精度和效率。
例如,石墨、金刚石、纳米材料等材料能够提高电火花加工效率和表面质量。
二、加强放电控制放电控制是影响电火花加工效率和表面质量的关键因素之一。
传统电火花加工存在放电不稳定、电弧击穿等问题,导致表面粗糙度较大,加工效率低。
研究者们采用先进的放电控制技术,例如智能放电控制系统,可以有效地控制电火花加工放电频率、放电时间等参数,提高加工精度和效率。
三、应用先进的加工工艺先进的加工工艺可以提高电火花加工的效率和表面质量。
例如,超声波辅助电火花加工技术可以通过超声波的作用使金属材料受到振动、压缩等作用,从而改善电火花加工时金属材料的形变和强度特性。
此外,微细加工技术、专业仿真软件的应用等也有助于提高电火花加工的效率和表面质量。
综上所述,电火花加工技术的高效率和优良表面质量是现代制造业所追求的目标。
通过优化电极材料、加强放电控制和应用先进的加工工艺,可以有效地提高电火花加工的效率和表面质量,为现代制造业的发展做出贡献。
电火花加工是一种常见的金属加工方法,随着现代制造业的发展,对于电火花加工的效率和表面质量的要求也越来越高。
以下是对于电火花加工相关数据的分析。
1.电极材料对电火花加工效率和表面质量的影响传统的铜电极在高能量电火花加工过程中容易出现熔渣和击穿现象,从而影响加工效率和表面质量。
因此,研究者不断探索新的电极材料以提高加工效率和表面质量。
一项研究表明,用纳米晶铜材料作为电极可以显著提高加工效率,减小表面粗糙度,并且具有更好的抗氧化性能。
电火花加工质量问题分析及对策

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机械工程师
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作 者 简 介 % 仇 高 贺 .*-TQ3S) 男 ) 原 希 捷 ("#@ 公 司 制 造 工 程 师 ! 在 读 研 究生 ) 研究方向为 +#LU+#( " 梁式 ! 男 ! 广西大学硕士生导师 ! 教授 " 李尚平 ! 男 ! 广西大学硕士生导师 ! 教授 " 收稿日期 %$%%/3%/3$V
# 参考文献 $ ## $ #$ $ 张玉龙 ’ 粘接技术手册 #( $’ 北京 % 中国轻工业出版社 )$%%*$ 胡业发 ! 赵崇海 ! 吴华春 ) 等 $ 磁悬浮支承技术在硬 盘驱 动器 中的 应用 ## $$ 第 一届 国际 机械 工程学 术会 议论 文集 #+ $$ 北京 % 机 械 工业出版社 !$%%%’ #& $ 董 力 ’ 里 里 外 外 看 硬 盘 % 浅 谈 硬 盘 技 术 和 硬 盘 市 场 #, $’ 计 算 机 #/ $ #Q $
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表面质量问题分析及措施 在电火花加工中 ! 常出现的主要表面质量问题有 % 表
石墨电极的电加工性能

《模具工业》 !""#$ %& $ ’! 总 !()
567
图 + 不同类型石墨电极的典型加工特征
587 图 ! 铜电极和石墨电极的加工速度对比 — —铜 6— — —石墨 8—
用户关注的电极性能要素包括加工速度、电极 损耗率、 表面粗糙度、 可加工性、 原料成本等, 因此如 果加工精度要求不高的大型型腔,需要大尺寸的电 极材料, 而且要求加工速度快, 成本低, 可以选择粗 加工和半精加工用石墨。如果要加工精细的小型型 腔, 因为此类加工对电极的耐损耗率、 可加工性和表 面质量要求很高, 应根据加工要求的不同, 选择精加 工、 精细加工、 超精细加工和精密加工用石墨, 这类
*+ 必须满足以下条件: 这是最基本的条件。" !导电, 既能有效地蚀除工件材料,自身的损耗又小。#电 极材料本身易于加工成形。石墨无熔点,是电的良 导体, 抗热震性强, 并且易于加工成形, 是极佳的电 火花加工电极材料 9* : 。 目前 ;34 石墨电极的生产厂 家对石墨电极的分类方法有所不同,主要指标有肖 氏硬度及其强度、 密度、 电阻率、 晶粒尺寸等。根据 各种石墨的晶粒尺寸、 硬度及强度等各不相同, 分别 用于粗加工、 半精加工、 精加工、 精细加工、 超精细加 工、 精密加工 , 线切割 9) : 。 如图 + 所示, 随着加工精度的不断提高, 加工速 度越慢, 电极端面损耗越小, 表面粗糙度值越小。粗 加工时, 由于石墨电极的晶粒比较粗大, 因此加工速 度最快,达到 ’""$ *!<<+ , <=>,但端面损耗率高达 ’#? ,表面粗糙度为 !" @ ’"$ * <;精密加工、超精 $ 细加工用的石墨, 晶粒小, 强度高, 电极损耗达到无 损耗状态(即端面损耗小于 ’? ) ,并且可以得到较 好的表面粗糙度 !" @ / <。 $
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石墨电极电火花加工性能的影响因素分析影响石墨电极电火花加工性能的因素很多,各因素的合理配合对电火花加工特性有重要的影响。
分析了主轴性能、脉冲电源及智能控制、工作液、电参数和加工极性选择等对石墨电极加工性能的影响,为生产实践提供了理论依据。
在电火花加工中如何正确选用石墨材料,并达到最佳的使用效果,不仅需考虑石墨电极材料牌号,同时要考虑加工参数及其机床性能等因素。
影响石墨电极电火花加工性能(加工速度、加工表面粗糙度和电极损耗)的因素主要有机械系统性能、脉冲电源、控制系统、加工面积、放电参数、工件材料、工作液、电极形状、冲液方式等。
本文根据国内外的有关研究着重从电火花机床、放电加工参数和加工材料等方面进行系统的分析和论述。
1 机床特性对石墨电极加工性能的影响1.1 主轴性能的影响主轴是电火花成形机的一个关键部件,它控制工件与工具电极之间的放电间隙。
主轴的抬刀速度、传动速度和摇动方式直接影响生产率、表面粗糙度和加工稳定性等工艺指标。
目前已普遍采用步进电动机、直流电动机或交流伺服电动机驱动主轴。
1.1.1 抬头排屑主轴抬刀对于改善深槽(型腔)窄缝等微细加工的排屑,防止积碳和二次放电等现象有明显影响。
发展高速抬刀是必然趋势。
目前交流伺服电机驱动,抬刀速度一般可达3~5m/min[1]。
日本Sadick公司AQ35L主轴采用直线电机控制,传动机构简单,不用滚珠丝杠,没有传动间隙,能实现高速度、高加速度移动,满足了EDM加工高速响应的要求。
最大驱动力高达3000N,快进速度可达100m/min,最大加速度达到1g以上,能及时排除电蚀产物消除集中放电、二次放电。
间隙不均匀性等得到极大的抑制,特别是对加工深槽窄缝能产生良好的效果[2]。
例如:用端面面积为1mm×38mm、斜度1°的石墨片电极加工钢,深度达70mm,免冲液,粗加工用时2h10min,精加工用时1h30min,总共用3h40min,提高了加工速度。
瑞士Charmilles公司的ROBOFORM 35P机床,不但提高了主轴运动速度,还提高了坐标轴的运动速度,使电极交换时间节省35%。
用截面20mm×20mm的电极,无冲液加工100mm深的型腔,加工时间仅为5h,表面粗糙度达到R max10μm。
Makino EDNC系列抬刀速度在小型机床上是2m/min,在大型机床上是10m/min。
1.1.2 主轴摇动主轴的摇动功能可使加工表面均匀,得到高精度和高质量的加工表面。
目前已有多种摇动方式,除了圆形和方形摇动外,还有六角、半圆柱、半球、三维射线、三维圆弧等摇动轨迹,遇到其他任意形状,可根据一个完整的轮廓建立所需的摇动方式。
日本Mitsubishi EA系列电火花机床新开发的Orbit Pro摇动功能,电极以恒定运动进行加工,跟踪目标形状,实现高稳定加工;而常规摇动加工,沿目标形状一点一点连续加工,电极移动不平滑,变速移动,加工不稳定,两者对比如图1所示。
1.2 脉冲电源及智能化控制的影响脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工速度、电极损耗等都有很大的影响。
模糊控制(FC、FLC)电源是利用CNC系统对间隙量、间隙电压、瞬时放电状况等参数进行检测,通过专家系统进行比较判别,对电参数与伺服系统进行控制的一种脉冲电源。
它一般可提高加工速度20%~30%,降低了电极损耗,在深槽、筋、多型腔、大面积的加工中效果尤为明显[3]。
FP脉冲电源是为控制加工屑而设计的脉冲电源,可防止短路时加工屑的集中,它通过对加工电流的控制,改善加工表面的质量,并且能够显著地降低电极损耗[4]。
Mitsubishi最新型的电火花加工机床采用全新FPⅡ电源,它有PS电路何α-SC电路。
PS 电路提供一个稳定的超短脉冲讯号,放电脉冲的最佳控制防止了短路现象,实现稳定的无光泽表面精加工,排除了精加工表面的波纹和凹陷现象。
α-SC电路大幅度降低了小面积精加工(表面粗糙度为R max4~10μm)的电极损耗。
Makino EDNC系列电火花加工机床采用P-脉冲2,加工稳定,尤其适合使用石墨电极加工,可消除不规则放电现象,实现HQSF(High Quality Surface Finishing)(图2)。
采用人工智能(IES)自动控制放电过程,通过专家系统实现旋转补偿、检测等多种功能。
高灵敏度放电伺服技术可进行无冲液放电,由于在无冲液放电时,电火花间隙变化不大,可实现稳定可靠的精加工。
并且可以10m/min(EDGE2型)的速度进行主轴快速跳跃,排除气体和残渣,能在无冲液的状况下加工深窄腔[5]。
1.3 工作液的影响根据实际生产经验,使用石墨电极进行电火花加工时,宜采用专用的合成型火花油或混粉工作液。
重要品牌有:美国Hirschmann Engineering公司生产的Ionoplus牌工作液,意大利Common Weahh Oil公司生产的EDM244,以及ESSO,FUSHS,BP,CASTROL工作液等。
高质量的工作液可降低石墨电极损耗,获得良好的加工表面精度。
混粉工作液通过添加硅、铝、钨、铬、钛等导电粉末,可改变工作液性能,提高精加工的稳定性,用于大面积精加工时,可减少抛光工时或无需抛光。
日本石油公司生产的ED混粉工作液,适合大面积的塑料模具、大型石墨电极及筋条加工,能实现均匀、稳定的放电。
实施镜面电火花成形加工时,可使精加工时间缩短20%~30%。
日本Makino采用μSC添加剂的工作液,可过滤,可粗、精加工共用一套工作液系统,在加工时分散放电,可提高表面质量,有利于控制间隙,提高加工速度。
如图3所示μSC工作液与普通工作液相比可获得稳定的精度和较低的表面粗糙度值,特别是电极尺寸较大时,效果更明显[5]。
2 电参数对石墨电极放电加工性能的影响2.1 脉冲宽度的影响脉冲宽度决定脉冲能量。
使用不同的工件材料、加工极性、电极材料时脉冲宽度对放电加工特性的影响也不同。
如图4、图5所示,脉冲宽度越大,电极损耗越小。
采用负极性加工工具钢时,当脉冲宽度为250μs时,电极出现负损耗,采用正极性加工电极损耗较大。
加工铜合金时不论采用正极性或负极性加工电极损耗都比较大。
随着脉冲宽度的增大,蚀除金属材料就越多,产生的蚀坑越深越宽,加工速度提高,工件的表面粗糙度较大。
因此粗加工时,脉冲宽度可以选择大一些,减小电极损耗,提高加工速度。
不同的石墨电极牌号脉冲宽度对电极损耗的影响也不同,石墨颗粒越小,相同脉冲宽度条件下电极损耗越小。
2.2 峰值电流的影响电极材料为POCO的EDM-3石墨,工件材料为工具钢,采用正极性加工,脉冲宽度为40μs,峰值电流分别为50A和25A,测得的加工速度、电极损耗和表面粗糙度如表1所示。
由表1可看出。
峰值电流变小,加工速度下降,而表面粗糙度减小。
石墨电极与铜电极相比,因有极好的耐热性,可加大电流值,提高生产效率。
粗加工时,可以用较大电流(几百安培)。
但是在一定加工面积条件下,有一个极限,超过这个极限,会造成加工不稳定,电极和工件会产生拉弧烧伤,生产率反而降低。
微细电极承受不住过强的电流,容易受损。
石墨电极正极性加工时,电流密度通常设为10~12A/cm2;负极性加工时,电流密度通常设为6~8A/cm2[ 6~7]。
2.3 电极与工件的边侧间距关系电火花加工时放电间隙在不断变化,间隙的大小影响着加工精度,对复杂形状的加工表面影响尤其严重。
如使用东洋炭素ISO-63材料,表面粗糙度达到Rα10μm时,放电面积不同,边侧间距也不同。
放电面积越大,相应的边侧间距也应变大;相同的加工面积粗加工的边侧间距大于精加工的边侧间距。
随着加工深度的增加,边侧间距有时也要相应的增加,如图6所示,以保持良好的排屑。
2.4 工件材料对加工极性选择的影响对不同的工件材料应选择不同的加工极性,因为加工极性直接影响加工效果(电极损耗、加工速度和表面粗糙度)。
以铜合金MS-46(Cu、Ni、Al、Zn的质量分数分别为68%、14%、10%、6%)为例,粗加工时,主要考虑电极损耗和加工速度,采用大脉冲宽度,如图4a、4b所示,正、负极性加工电极损耗相差不大,但正极性加工速度快,因此应选择正极性加工。
精加工时,主要考虑电极损耗和加工表面质量,如图4a、4c所示,当缩短脉冲宽度,负极性加工的电极损耗明显比正极性加工小的多,并且表面粗糙度也小,因此精加工时应选择负极性加工。
如图5所示,加工工具钢时,粗加工和铜合金一样,要采用正极性加工,而精加工时,采用正、负极性加工电极损耗相差不大,表面粗糙度也基本相同,故精加工时两者皆可。
表2 钛合金放电加工实验结果加工极性加工深度/mm电极损耗/ %加工速度/(mm3/min)单边间隙/mm正极性 3.0 72.86 1.440 0.10负极性 3.0 6.50 49.195 0.19采用石墨电极,在脉冲宽度为100μs,脉冲间隔480μs,峰值电流90A的条件下,改变加工极性,对钛合金进行放电加工实验,结果如表2[8]所示,采用负极性加工时,其各项工艺指标均比正极性加工好,因此对于钛合金应选用负极性加工。
同样,对不锈钢、铝合金等的放电加工特性均受加工极性的影响,加工极性选择如表3所示。
表3 加工极性选择工件材料粗加工精加工工具钢+±不锈钢+±铝合金-±钛合金--铜合金+-3 结束语影响石墨电极电火花加工性能的因素很多,本文对主要影响因素进行了分析和总结,在生产实际中有一定的指导意义。
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