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石墨火花机的发展趋势及加工精度

2021-05-28

石墨火花机的发展趋势及加工精度

  改变材料,正是解决问题的有效途径。作为一种具有巨大潜力的黑色能源,石墨由于其独特的稳定物理特性,正逐渐成为电火花加工电极材料的发展方向。

为什么石墨电极能取代铜电极而出色地完成任务?

1.模具几何形状的日益复杂和相关产品应用的多样化,导致对放电加工电极的机械加工和放电精度的要求越来越高。由于石墨电极具有加工简单、放电加工去除率高、石墨损耗小等优点,越来越多的模具厂放弃使用铜电极,转而使用石墨电极。此外,一些特殊形状的电极不能用铜制作,而石墨则比较容易成形,且铜电极比较重,不适合加工大型电极,这些因素促使石墨电极在模具制造业中的应用日益广泛。

2.石墨电极更易加工,加工速度比铜电极要快得多。例如用铣削工艺加工石墨,其加工速度比其他金属加工速度快2~3倍,而且无需额外人工处理,而铜电极需用人力挫磨。类似地,如果用高速石墨加工中心制造电极,速度更快,效率更高,而且没有粉尘问题。选择硬度合适的刀具及石墨,可降低切削刀具的磨损损耗及电极的损坏。若将石墨电极与铜电极的铣削时间进行具体比较,石墨比铜电极快67%,在一般的放电加工中,石墨电极比铜电极快58%。这样可以大大缩短加工时间,同时降低制造成本。

3.石墨电极的设计不同于传统的铜电极。在铜电极的粗加工和精加工中,许多模具厂通常都采用不同的预留量,而石墨电极则几乎采用相同的预留量,从而减少了CAD/CAM和机械加工的次数,单此,就可以大大提高模具型腔的精度。

石墨火花机的石墨加工精度

由于石墨材料的热膨胀系数较小,且铜材料比石墨材料高4倍,因此石墨电极与铜电极相比,在放电加工中不易产生变形,且加工精度更稳定可靠。特别是深窄筋部位的加工,

铜电极易因局部高温而发生弯曲变形,而石墨电极则不存在此问题;对于深直径比较大的铜电极,在设定加工参数时,还需补偿一定的热膨胀值,以修正尺寸。

电极量

与铜相比,石墨材料的密度更小,同等体积石墨电极的质量只有铜电极的1/5。可见,较大体积的电极非常适合采用石墨材料,大大减轻了电火花加工机床主轴的负荷,电极的质量不会因重量过大而引起。

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