1.Графит материалдарының EDM сипаттамалары.
1.1.Разрядты өңдеу жылдамдығы.
Графит - өте жоғары балқу температурасы 3,650 ° C болатын металл емес материал, ал мыстың балқу температурасы 1,083 ° C, сондықтан графит электроды ток орнатудың үлкен шарттарына төтеп бере алады.
Шығару ауданы және электрод өлшемінің масштабы үлкенірек болғанда, графиттік материалды жоғары тиімділікпен өрескел өңдеудің артықшылықтары айқынырақ болады.
Графиттің жылу өткізгіштігі мыстың 1/3 бөлігін құрайды және разряд процесі кезінде пайда болатын жылуды металл материалдарды тиімдірек жою үшін пайдалануға болады.Сондықтан графиттің өңдеу тиімділігі орташа және ұсақ өңдеуде мыс электродынан жоғары.
Өңдеу тәжірибесіне сәйкес, дұрыс пайдалану жағдайында графит электродының разрядты өңдеу жылдамдығы мыс электродынан 1,5 ~ 2 есе жылдамырақ.
1.2.Электродты тұтыну.
Графит электрод жоғары ток жағдайларына төтеп бере алатын сипатқа ие, сонымен қатар, тиісті дөрекі өңдеу жағдайында, оның ішінде құрамында өңдеу кезінде алынған көміртекті болат дайындамалары және көміртегі бөлшектерінің жоғары температурада ыдырауы кезінде жұмыс сұйықтығы, полярлық әсер, астында мазмұнын ішінара жою әрекеті, көміртегі бөлшектері қорғаныш қабатын қалыптастыру үшін электрод бетіне жабысады, өрескел өңдеу кезінде графит электродты аз шығында немесе тіпті «нөлдік қалдықпен» қамтамасыз етеді.
EDM-дегі негізгі электрод жоғалуы өрескел өңдеуден болады.Өңдеуді орнату жағдайында жоғалту жылдамдығы жоғары болғанымен, бөлшектер үшін сақталған шағын өңдеу мүмкіндігіне байланысты жалпы жоғалту да төмен.
Жалпы алғанда, графиттік электродтың жоғалуы үлкен токты өрескел өңдеудегі мыс электродынан аз және әрлеу өңдеудегі мыс электродынан сәл артық.Графитті электродтың электродты жоғалтуы ұқсас.
1.3. Бетінің сапасы.
Графит материалының бөлшектерінің диаметрі ЭДМ бетінің кедір-бұдырына тікелей әсер етеді.Диаметрі неғұрлым аз болса, соғұрлым бетінің кедір-бұдырлығын алуға болады.
Бірнеше жыл бұрын диаметрі 5 микрон графиттік материалды пайдаланып, ең жақсы бет тек VDI18 шығарындысына (Ra0,8 микрон) қол жеткізе алады, қазіргі уақытта графит материалдарының түйіршік диаметрі phi-ден 3 микрон шегінде, ең жақсы бетке қол жеткізе алды. тұрақты VDI12 шығарындысына (Ra0,4 м м) немесе одан да күрделірек деңгейге қол жеткізе алады, бірақ графит электродты шығарындыны шағылыстыру үшін.
Мыс материалының кедергісі төмен және ықшам құрылымы бар және қиын жағдайларда тұрақты өңдеуге болады.Бетінің кедір-бұдырлығы Ra0,1 м-ден аз болуы мүмкін және оны айна арқылы өңдеуге болады.
Осылайша, разрядты өңдеу өте жұқа бетті көздейтін болса, электрод ретінде мыс материалын пайдалану қолайлырақ, бұл мыс электродының графит электродынан негізгі артықшылығы болып табылады.
Бірақ мыс электродты үлкен ток орнату жағдайында, электрод беті кедір-бұдырға айналады, тіпті жарықтар пайда болады және графиттік материалдарда бұл проблема болмайды, пішінді өңдеу туралы VDI26 (Ra2.0 микрон) бетінің кедір-бұдырына қойылатын талаптар, пайдаланады. графит электродты дөрекіден ұсақ өңдеуге дейін жасауға болады, біркелкі беттік әсерді, беттік ақауларды жүзеге асырады.
Сонымен қатар, графит пен мыстың құрылымы әртүрлі болғандықтан, графит электродының беттік разрядтық коррозия нүктесі мыс электродына қарағанда тұрақты болады.Сондықтан, VDI20 немесе одан жоғары бетінің бірдей кедір-бұдыры өңделгенде, графит электродпен өңделген дайындаманың бетінің түйіршіктігі айқынырақ болады және бұл түйіршік бетінің әсері мыс электродының разрядтық беттік әсеріне қарағанда жақсырақ.
1.4. Өңдеу дәлдігі.
Графиттік материалдың термиялық кеңею коэффициенті аз, мыс материалының жылулық кеңею коэффициенті графиттік материалға қарағанда 4 есе, сондықтан разрядты өңдеуде графит электрод мыс электродына қарағанда деформацияға азырақ бейім, ол неғұрлым тұрақты және сенімді өңдеу дәлдігі.
Әсіресе терең және тар қабырғаларды өңдегенде, жергілікті жоғары температура мыс электродты оңай майыстырады, бірақ графит электрод емес.
Тереңдігі-диаметрі үлкен мыс электродтары үшін өңдеуді орнату кезінде өлшемді түзету үшін белгілі бір термиялық кеңею мәнін өтеу керек, ал графит электрод қажет емес.
1.5.Электродтың салмағы.
Графит материалы мысқа қарағанда тығыз емес, ал бірдей көлемдегі графит электродының салмағы мыс электродының салмағының тек 1/5 бөлігін құрайды.
Графитті пайдалану үлкен көлемді электрод үшін өте қолайлы екенін байқауға болады, бұл ЭДМ станоктың шпиндельінің жүктемесін айтарлықтай азайтады.Электрод үлкен салмағына байланысты қысу кезінде ыңғайсыздық тудырмайды және өңдеу кезінде ауытқудың орын ауыстыруын тудырады және т.б. Кең ауқымды қалыптарды өңдеуде графит электродты қолданудың үлкен маңызы бар екенін көруге болады.
1.6.Электродтарды дайындаудың қиындығы.
Графит материалының өңдеу өнімділігі жақсы.Кесу кедергісі мыстың 1/4 бөлігін ғана құрайды.Дұрыс өңдеу жағдайында графитті электродты фрезерлеудің тиімділігі мыс электродынан 2~3 есе жоғары.
Графит электродты бұрышты тазалау оңай және оны бірнеше электродтармен бір электродқа өңдеу керек дайындаманы өңдеу үшін пайдалануға болады.
Графит материалының бөлшектердің бірегей құрылымы электродты фрезерлеуден және қалыптаудан кейін бөртпелердің пайда болуына жол бермейді, бұл күрделі модельдеу кезінде бұрандалар оңай алынбаған кезде пайдалану талаптарына тікелей жауап бере алады, осылайша электродты қолмен жылтырату процесін болдырмайды және пішінді болдырмайды. жылтыратудан туындаған өзгерту және өлшем қатесі.
Айта кету керек, графит шаңның жиналуы болғандықтан, графитті фрезерлеуде көп шаң пайда болады, сондықтан фрезерлік станокта тығыздауыш және шаң жинау құрылғысы болуы керек.
Графитті электродты өңдеу үшін EDM пайдалану қажет болса, оның өңдеу өнімділігі мыс материалы сияқты жақсы емес, кесу жылдамдығы мысға қарағанда шамамен 40% баяу.
1.7.Электродтарды орнату және пайдалану.
Графит материалының жақсы байланыс қасиеті бар.Ол электродты фрезерлеу және разрядтау арқылы графитті арматурамен байланыстыру үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл электрод материалындағы бұрандалы тесікті өңдеу процедурасын үнемдеуге және жұмыс уақытын үнемдеуге мүмкіндік береді.
Графит материалы салыстырмалы түрде сынғыш, әсіресе шағын, тар және ұзын электродты пайдалану кезінде сыртқы күш әсер еткенде оңай бұзылады, бірақ электродтың зақымдалғанын бірден білуі мүмкін.
Егер ол мыс электрод болса, ол тек майысады және сынбайды, бұл өте қауіпті және пайдалану процесінде табу қиын және бұл дайындаманың сынықтарына оңай әкеледі.
1.8.Бағасы.
Мыс материалы қалпына келмейтін ресурс болып табылады, баға үрдісі барған сайын қымбаттайды, ал графиттік материалдың бағасы тұрақтандыруға бейім.
Соңғы жылдары мыс материалының бағасының өсуі, графит өндіру процесін жетілдіретін графиттің негізгі өндірушілері оның бәсекелестік артықшылығын жасайды, қазір сол көлемдегі графиттік электрод материалдарының жалпы бағасы мен мыс электродтары материалдарының бағасы айтарлықтай, бірақ. графит өндірістің өзіндік құнын төмендетуге тең келетін жұмыс уақытының көп мөлшерін үнемдеу үшін мыс электродтарын пайдаланудан гөрі тиімді өңдеуге қол жеткізе алады.
Қорытындылай келе, графиттік электродтың 8 edM сипаттамаларының ішінде оның артықшылықтары айқын: фрезерлік электрод пен разрядты өңдеудің тиімділігі мыс электродына қарағанда айтарлықтай жақсы;үлкен электродтың салмағы аз, өлшемдік тұрақтылығы жақсы, жіңішке электродты деформациялау оңай емес, ал бетінің құрылымы мыс электродқа қарағанда жақсы.
Графиттік материалдың кемшілігі - ол VDI12 (Ra0,4 м) астында жұқа беттік разрядты өңдеуге жарамайды, ал электродты жасау үшін EDM пайдалану тиімділігі төмен.
Дегенмен, практикалық тұрғыдан алғанда, Қытайда графит материалдарын тиімді жылжытуға әсер ететін маңызды себептердің бірі - фрезерлік электродтар үшін арнайы графит өңдеу машинасы қажет, бұл қалыптау кәсіпорындарының, кейбір шағын кәсіпорындардың өңдеу жабдықтарына жаңа талаптар қояды. мұндай жағдай болмауы мүмкін.
Тұтастай алғанда, графит электродтарының артықшылықтары EDM өңдеу жағдайларының басым көпшілігін қамтиды және айтарлықтай ұзақ мерзімді артықшылықтары бар танымал ету мен қолдануға лайық.Жіңішке бетті өңдеудің жетіспеушілігі мыс электродтарын қолдану арқылы толтырылуы мүмкін.
2. ЭДМ үшін графиттік электрод материалдарын таңдау
Графиттік материалдар үшін негізінен материалдардың өнімділігін тікелей анықтайтын келесі төрт көрсеткіш бар:
1) Материалдың орташа бөлшектерінің диаметрі
Материалдың орташа бөлшектерінің диаметрі материалдың разрядтық күйіне тікелей әсер етеді.
Графит материалының орташа бөлшегі неғұрлым аз болса, разряд соғұрлым біркелкі, разряд жағдайы неғұрлым тұрақты болса, бетінің сапасы соғұрлым жақсы болады және жоғалту аз болады.
Бөлшектердің орташа өлшемі неғұрлым үлкен болса, дөрекі өңдеуде соғұрлым жақсы кетіру жылдамдығын алуға болады, бірақ өңдеудің беттік әсері нашар және электродтың жоғалуы үлкен.
2) Материалдың иілу беріктігі
Материалдың иілу беріктігі оның беріктігінің тікелей көрінісі болып табылады, оның ішкі құрылымының тығыздығын көрсетеді.
Жоғары беріктігі бар материал салыстырмалы түрде жақсы разрядқа төзімділікке ие.Жоғары дәлдіктегі электрод үшін мүмкіндігінше жақсы беріктігі бар материалды таңдау керек.
3) Материалдың жағалау қаттылығы
Графит металл материалдарға қарағанда қаттырақ, ал кесетін құралдың жоғалуы кесетін металға қарағанда көп.
Сонымен бірге разрядты жоғалтуды бақылауда графит материалының жоғары қаттылығы жақсырақ.
4) Материалдың меншікті кедергісі
Жоғары меншікті кедергісі бар графит материалының разряд жылдамдығы төмен меншікті кедергіге қарағанда баяу болады.
Меншікті меншікті кедергі неғұрлым жоғары болса, электрод шығыны соғұрлым аз болады, бірақ меншікті меншікті кедергі неғұрлым жоғары болса, разрядтың тұрақтылығы әсер етеді.
Қазіргі уақытта әлемнің жетекші графит жеткізушілерінен графиттің көптеген әртүрлі сорттары бар.
Жалпы жіктеуге жататын графиттік материалдардың орташа бөлшектерінің диаметріне сәйкес, бөлшектердің диаметрі ≤ 4 м – ұсақ графит, 5~10 м-дегі бөлшектер – орташа графит, 10 м биіктіктегі бөлшектер – ірі графит ретінде анықталады.
Бөлшектердің диаметрі неғұрлым аз болса, материал қымбатырақ болса, EDM талаптары мен құнына сәйкес соғұрлым қолайлы графит материалын таңдауға болады.
3. Графитті электродты жасау
Графитті электрод негізінен фрезерлеу арқылы жасалады.
Өңдеу технологиясы тұрғысынан графит пен мыс екі түрлі материал, олардың әртүрлі кесу сипаттамаларын меңгеру керек.
Егер графит электрод мыс электродының процесі арқылы өңделсе, сәйкес кесу құралдары мен кесу параметрлерін қолдануды қажет ететін қаңылтырдың жиі сынуы сияқты проблемалар сөзсіз пайда болады.
Графитті электродты өңдеу мыс электродтары құралының тозуына қарағанда, экономикалық тұрғыдан алғанда, карбид құралын таңдау ең үнемді болып табылады, алмазды жабатын құралды таңдаңыз (графит пышақ деп аталады) бағасы қымбатырақ, бірақ алмас жабыны құралы ұзақ қызмет ету мерзімі, жоғары өңдеу дәлдігі, жалпы экономикалық пайдасы жақсы.
Құралдың алдыңғы бұрышының өлшемі оның қызмет ету мерзіміне де әсер етеді, құралдың 0° алдыңғы бұрышы құралдың қызмет ету мерзімінің 15° алдыңғы бұрышынан 50%-ға дейін жоғары болады, кесу тұрақтылығы да жақсырақ, бірақ Бұрыш неғұрлым үлкен болса, өңдеу беті соғұрлым жақсы болады, құралдың 15° бұрышын пайдалану ең жақсы өңдеу бетіне қол жеткізе алады.
Өңдеу кезінде кесу жылдамдығы электродтың пішініне сәйкес реттелуі мүмкін, әдетте 10 м/мин, алюминий немесе пластмасса өңдеуге ұқсас, кескіш құрал дөрекі өңдеу кезінде дайындамаға тікелей қосылып және сыртында болуы мүмкін және бұрыш құбылысы. Өңдеу өңдеуде опырылып құлау және бөлшектену оңай болады, ал жеңіл пышақпен жылдам жүру тәсілі жиі қолданылады.
Кесу процесінде графит электроды көп шаң шығарады, графит бөлшектерін ингаляциялық машина шпинделі мен бұрандасын болдырмау үшін қазіргі уақытта екі негізгі шешім бар, біреуі арнайы графитті өңдеу машинасын пайдалану, екіншісі - қарапайым өңдеу орталығы арнайы шаң жинағыш құрылғымен жабдықталған қайта орнату.
Нарықтағы арнайы графитті жоғары жылдамдықты фрезерлік станок жоғары фрезерлік тиімділікке ие және жоғары дәлдікпен және жақсы бет сапасымен күрделі электродтарды жасауды оңай аяқтай алады.
Графитті электрод жасау үшін ЭДМ қажет болса, бөлшектердің диаметрі кішірек жұқа графит материалын пайдалану ұсынылады.
Графиттің өңдеу өнімділігі нашар, бөлшектердің диаметрі кішірек болса, соғұрлым жоғары кесу тиімділігін алуға болады және сымның жиі үзілуі және бетінің жиектері сияқты қалыптан тыс мәселелердің алдын алуға болады.
4.Графитті электродтың ЭДМ параметрлері
Графит пен мыстың EDM параметрлерін таңдау айтарлықтай ерекшеленеді.
EDM параметрлері негізінен ток, импульс енін, импульстік аралық және полярлықты қамтиды.
Төменде осы негізгі параметрлерді ұтымды пайдалану негіздері сипатталған.
Графиттік электродтың ток тығыздығы әдетте 10~12 А/см2, мыс электродынан әлдеқайда үлкен.Демек, сәйкес аймақта рұқсат етілген ток диапазонында неғұрлым үлкен ток таңдалса, графит разрядын өңдеу жылдамдығы соғұрлым тезірек болады, электродтың жоғалуы соғұрлым аз болады, бірақ беттің кедір-бұдыры қалыңырақ болады.
Импульстің ені неғұрлым үлкен болса, электродтың жоғалуы соғұрлым аз болады.
Дегенмен, үлкен импульс ені өңдеу тұрақтылығын нашарлатады, ал өңдеу жылдамдығын баяу және бетті кедір етеді.
Дөрекі өңдеу кезінде электродтың төмен жоғалуын қамтамасыз ету үшін әдетте салыстырмалы түрде үлкен импульстік ені пайдаланылады, ол мән 100 және 300 АҚШ арасында болғанда графит электродының төмен шығынды өңдеуін тиімді жүзеге асыра алады.
Жұқа бетті және тұрақты разряд әсерін алу үшін импульстің азырақ енін таңдау керек.
Жалпы, графит электродтың импульстік ені мыс электродынан шамамен 40% аз.
Импульстік саңылау негізінен разрядты өңдеу жылдамдығына және өңдеудің тұрақтылығына әсер етеді.Мән неғұрлым үлкен болса, өңдеу тұрақтылығы соғұрлым жақсы болады, бұл беттің жақсы біркелкілігін алуға көмектеседі, бірақ өңдеу жылдамдығы төмендейді.
Өңдеудің тұрақтылығын қамтамасыз ету жағдайында азырақ импульстік аралық таңдау арқылы жоғары өңдеу тиімділігін алуға болады, бірақ разряд күйі тұрақсыз болған кезде, үлкенірек импульстік аралық таңдау арқылы жоғары өңдеу тиімділігін алуға болады.
Графиттік электродты разрядты өңдеуде импульстік саңылау мен импульстік ені әдетте 1:1 мәніне орнатылса, мыс электродтарын өңдеуде импульстік саңылау мен импульстік ені әдетте 1:3 мәніне орнатылады.
Тұрақты графитті өңдеу кезінде импульстік аралық пен импульс ені арасындағы сәйкестік арақатынасын 2:3 етіп реттеуге болады.
Кішкентай импульстік клиренс жағдайында электрод бетінде жабын қабатын қалыптастыру пайдалы, бұл электродтың жоғалуын азайтуға көмектеседі.
EDM-де графит электродының полярлығын таңдау негізінен мыс электродымен бірдей.
ЭДМ полярлық эффектісіне сәйкес оң полярлық өңдеу әдетте болатты өңдеу кезінде қолданылады, яғни электрод қуат көзінің оң полюсіне, ал дайындама қорек көзінің теріс полюсіне қосылады.
Үлкен ток пен импульс енін пайдаланып, оң полярлықты өңдеуді таңдау электродтың өте төмен жоғалуына қол жеткізе алады.Полярлық дұрыс емес болса, электродтың жоғалуы өте үлкен болады.
Тек бетті VDI18 (Ra0,8 м) аз және импульстік ені өте кішкентай өңдеу қажет болғанда, беттің жақсы сапасын алу үшін теріс полярлық өңдеу қолданылады, бірақ электродтың жоғалуы үлкен болады.
Қазір CNC edM станоктары графитті разрядты өңдеу параметрлерімен жабдықталған.
Электрлік параметрлерді пайдалану интеллектуалды және станоктың сараптамалық жүйесі арқылы автоматты түрде жасалуы мүмкін.
Жалпы, машина оңтайландырылған өңдеу параметрлерін бағдарламалау кезінде материал жұбын, қолдану түрін, беттің кедір-бұдыр мәнін таңдау және өңдеу аймағын, өңдеу тереңдігін, электрод өлшемін масштабтауды және т.б. енгізу арқылы конфигурациялай алады.
Графит электродтары үшін EDM станоктарының кітапханасы өңдеу параметрлеріне бай, материал түрін ірі графитте таңдай алады, графит, графит дайындаманың әртүрлі материалдарына сәйкес келеді, стандартты, терең ойық, өткір нүкте, үлкен үшін қолдану түрін бөлу үшін ауданы, ұсақ сияқты үлкен қуыс, сондай-ақ өңдеудің басымдық таңдауының көптеген түрлерін аз шығынды, стандартты, жоғары тиімділікті және т.б. қамтамасыз етеді.
5. Қорытынды
Жаңа графиттік электрод материалы белсенді түрде танымал болуға тұрарлық және оның артықшылықтарын отандық қалыптау өнеркәсібі біртіндеп мойындайды және қабылдайды.
Графиттік электрод материалдарын дұрыс таңдау және олармен байланысты технологиялық байланыстарды жақсарту қалыптау кәсіпорындарына жоғары тиімділік, жоғары сапа және арзан бағамен пайда әкеледі.
Жіберу уақыты: 04 желтоқсан 2020 ж