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石墨電極對放電條件的要求
發表時間:2017-12-09     閱讀次數:     字體:【

1,對脈沖電流(IP)的要求:
脈沖電流的特點是:數值越大,放電加工速度越快,放電間隙越大,表面粗糙度越粗,電極損耗越小.
1). 脈沖電流受放電面積的影響, 即電流密度的影響.
石墨電極脈沖電流的選用原則以平均電流為標準
石墨電極大型時,電流密度通常設為10~12A/cm2;
石墨電極時,電流密度通常設為6~8A/cm2.
2). 脈沖電流受電極減寸量(火花位)大小的影響
若大面積用小火花位或小面積用大火花位都不適合石墨電極的正常放電加工.
電流的選用須由電極面積的大小來確定,這是最合理選用方法.
石墨電極的平均電流達到10A~120A時,電極損耗最小.隨電流的增大電極損耗也增大.
2, 對脈沖寬度(ON TIME、放電脈寬)的要求:
脈寬的特點:數值越大,放電時間越長,加工速度越快,電極損耗越小,放電間隙越大,表面粗糙度越粗.加工穩定性越差.
石墨電極的脈寬取值范圍為0~1000 us.
脈沖寬度較大時,加工速度隨著脈寬的增大,加工不穩定,加工時間增加,加工速度減慢 ,并使工件表面燒蝕;其取值一般不超過420 us.當脈寬在100~300us時石墨電極損耗最小.
脈寬的選用要根據電流大小以及放電加工要求來確定,若放電面積較大或用作粗加工時,為提高加工速度,脈寬取大些;細小的面積或精加工時,考慮到表面粗糙度, 則脈寬取小些.
工件材料不同,加工極性不同,脈寬對加工效果的影響也不同.
不同的生產廠家、不同等級、不同批號的石墨材料,脈寬的影響也不同.
相同脈寬,石墨顆粒越小,電極損耗越小.
3, 對脈沖間隔 (OFF TIME 放電休止)的要求:
脈沖間隔的作用是讓放電自動轍消,消除電離, 讓加工液介質清除雜物,并為下一次放電作準備.
脈沖間隔的特點:只影響放電加工速度和加工穩定性,而對其它影響較小.當其值越大,加工穩定性越好,加工速度相對較慢,但放電穩定卻比不穩定要快;.
脈沖間隔的取值范圍要比脈寬寬得多, 可在0~2500 us之間.脈沖間隔為100us時達到最小值,脈沖間隔再增加電極損耗反而增大.
石墨電極放電加工中常取脈沖間隔(OFF)=脈寬(ON),并視加工的穩定情況進行調整到脈寬的1/3~2/3.
當脈沖間隔合適時,隨著脈沖間隔的增加,極間介質的消電離比較充分,有利于形成覆蓋層(在電加工過程中蝕除產物和介質分解的含炭物附著在電極表面),因而電極損耗減小,但當脈沖間隔大于100us時,電極和工件表面冷卻的時間過長,下一個脈沖就需要更多的能量形成放電通道,并且不利于覆蓋層的形成,電極損耗反而增加。若脈沖間隔過小,電極和工件之間的消電離不充分,可能在電極表面和工件表面產生燒蝕現象。
休止時間一般只影響放電加工速度,而對電極損耗和加工表面粗糙度的影響不明顯.
4 對間隙電壓(SV)的要求:
間隙電壓的特點:值越大,加工穩定性越好,放電加工速度越快.放電間隙大小, 對電極損耗和表面粗糙度影響不大:
不同的火花機臺,所設定的間隙電壓的檔級也不同,一般分為:
40~60V檔,90~120V檔, 150~190V檔,200~250V檔.
石墨電極的大電流加工要使用較大的間隙電壓,可達200~250V. 而精加工中則用較小間隙電壓(40~60V).
使用不檔位的間隙電壓,其加工電流也不同.
5 對加工極性的要求:
在電火花加工中,脈沖電源極性決定了電流的方向,不同的電極極性直接影響電加工效果.
在正極性加工時,石墨電極作為正極,隨著電流的流過,溫度上升,放出的熱電子就增多.因此,工件被蝕除的部分就多,此時加工速度快.
加工模具鋼時,石墨電極在負極性加工時與正極性加工比較:電極損耗大,加工速度慢,表面質量好。在較長脈寬時,如脈沖寬度為200us時,正極性加工的電極損耗幾乎達到零,有時還會出現逆損耗,但表面粗糙度值增大,石墨電極粗加工時,用較長脈寬,如果著重考慮電極損耗,應采用正極性加工(即石墨電極設為正極,工件設為負極),電極損耗;如果首先考慮工件的加工速度,也采用正極性加工(即工件設為負極,石墨電極設為正極),加工速度快。
紅銅電極在精加工或微精加工時,用較短脈寬應采用負極性加工,有利于獲得較好的表面質量,但電極損耗較大:
不同的工件材料,石墨電極極性的選擇也不同.一般工具鋼、不銹鋼、銅合金、鋁合金、鎢鋼采用正極性加工,而鈦合金多采用負極性加工
6 加工速度的調整:
放電加工時,工具和工件同時受到不同程度的電蝕,單位時間內工件的電蝕去除量稱之為加工速度,即生產率.
在電火花加工過程中,影響加工速度的因素很多,主要有加工極性、電參數、工件材料以及工作液等.提高加工速度常在在粗加工中優先考慮,通常是放電能量越大,加工速度越快,所以:
①.依靠較大的電流才能確保石墨電極的高速加工;
②.要保證足夠的火花位才能使用較大的加工電流;
③.增加脈寬雖然也能提高加工速度,但在石墨電極放電加工中,過大的脈寬會使加工不穩定反而影響加工速度,且容易發生積炭的現象;
④.用較短的放電休止可以提高加工速度,但要注意加工穩定性;
⑤.用較大極間電壓或高壓電流對提高加工速度有利;
⑥.不同的電極材料、不同的工件材和不同的火花機臺要選用不同的放電參數。
7 表面粗糙度的調整 :
表面粗糙度由脈沖寬度、峰值電流、電極材料和工件材料共同決定的.電火花加工的表面和機械加工的表面不同,它是由無方向性的無數小坑和硬凸邊所組成,電火花加工表面粗糙度通常用微觀輪廓平面度的平均算術偏差Ra表示。
表面粗糙度受石墨顆粒直徑大小的影響, 顆粒越大其得到的表面粗糙度就越粗.通常選用細粒徑的石墨來提高表面光潔度;
脈寬越大,單位時間內放電時間越長,放電蝕痕越深,其加工表面也越粗.石墨電極以較小的脈寬來完成放電過程,則形成較淺的蝕痕而利于拋光.銅電極為了損耗小用較長的脈寬來完成放電,其形成的蝕痕較深、表面硬度也大,從而導致拋光困難;
峰值電流越大,加工表面粗糙度, 其沒有脈寬影響大,所以石墨電極的“大電流、小脈寬”原則也是降低加工表面粗糙度的特點.
主軸搖動加工方式也是降低表面粗糙度和獲得均勻紋面的有效手段。
8 電極損耗的調整:
放電加工時,單位時間內電極的蝕除量稱之為損耗速度。在實際生產中,通常采用相對損耗作為衡量工具電極耐損耗的指標.
在電火花加工中存在4種損耗:整體損耗、角損耗、端面損耗和側面損耗。由于角部損耗決定最后加工的精度,所以它的損耗率最重要,特別是電極精修時應重視角損耗。
石墨電極放電加工時,電流越大,電極損耗越小,
正常情況下,脈寬越大,電極損耗越小.但在石墨電極放電加工中過大的脈寬會導致石墨電極出現毛刺的負損現象,所以石墨電極的最大脈寬一般不超過420μs,且隨著放電面積的越小,其脈寬值也越;
合理配合脈寬,也可減少電極損耗,當IP=10A~120A、ON=100μs~300μs時,是石墨電極放電加工無損耗條件。

 
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