引言
近年来随着精密模具及高效模具(模具制作周期越来越短)的推出,人们对模具制作的要求越来越高。模具制作时常用到电火花加工, 电火花加工是利用工具电极与工件间脉冲放电产生的电腐蚀,对工件进行材料去除的一种特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称 EDM。电火花加工特别适合于形状复杂的型芯和型腔、深细孔、异型孔、深槽等常规工艺难加工位置处的加工,所以工具电极有着广阔的市场[1]。
由于铜电极自身的各种条件的限制,已越来越不能满足模具行业的发展要求,而石墨作为 EDM 电极材料,以其高切削性、重量轻、成形快、膨胀率极小、损耗小、修整容易等优点,在模具行业已得到广泛应用,石墨代替铜电极已成为必然趋势。
石墨电极铣削加工速度较其他金属加工速度快2~3倍,并且石墨电极无毛刺、不变形,不需要其他额外工序加工,而铜电极则需要人工抛光。石墨电极在进行放电加工时的加工速度为铜电极的1.5~2.5 倍。然而,在薄片石墨电极数控编程加工中,如果加工策略、工艺参数选择不当,则将会出现弹刀、石墨电极崩角、甚至石墨电极崩断等缺陷,最终导致加工失败。本文将以汽车塑件注塑模具的薄片石墨电极为例,详细介绍此类电极数控编程加工策略及注意要点。
1 电极特点分析和材料选择
不同用途的电极,其结构特点是不一样的, 为了使电极设计和加工符合规范要求,可按通用结构模式来统一电极的几何结构。图1 所示为综合了典型特征的 EDM 电极的标准结构。图2 所示的是一模具厂所加工的一曲面薄壁电极的产品,其结构特点为[2]:
(1) 电极高度较高,最 高点距底座平面70.0mm;
(2)电极薄片的厚度较小,一般为1mm;
(3)电极顶部为曲面形状,必须用球形刀精加工。
此电极形状相对来说比较简单,但该电极顶部尺寸只有1 mm,此电极属于比较典型的薄片类电极。若此电极材质选用铜材料进行加工,材料易变形,加工精度不易保证,而且加工周期较长,成本较高。根据以上特点,用 PowerMill10.0进行编程,选用森玛德石磨机进行加工。
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石墨有易碎、易崩断等特点,细薄石墨电极数控加工难度较大,本文以某注塑模具中的薄片石墨电极为例,探讨了石墨电极数控加工工艺的特点和难点,以及在加工细窄筋类电极时的特殊处理方法,经实践检验,效果良好,有助于提高复杂石墨电极的加工质量和效率。
2020-10
的挑战。 而新兴的纳米制造技术将突破传统半导体制造工艺的极限,克服短通道效应、寄生电容、互联延迟以及功耗过大等问题,使微电子器件向着更小、更快、更冷发展。石墨烯自 2004 年被发现以来一直受到全世界研究者们极大的关注和研究[1-2]。 由于其优异的电学、物理、光学等性质,被誉为… [了解更多]
2020-10
0 引言石墨加工过程中,各类机床利用高速旋转的刀具对石墨的外形进行加工。 受旋转刀具与工件材料之间剪切力的影响,工件材料将产生大量带初速度的石墨粉尘。 但我国石墨加工企业除尘系统相对落后,使得石墨材料在加工过程中产生的高浓度粉尘不能被迅速的处理掉,导致加工车间粉尘浓度严重超标,给… [了解更多]
2020-10
1 引言存在易变形、崩碎断裂和刀具磨损严重等问题,加工表面质量难以直接准确测量 。表面粗糙度是衡量零件加工产品质量的核心指标,常见的测量方法有对试样表面进行光切、样块和粗糙度仪等接触式直接测量法、非接触式测量法以及纳米表面粗糙度分析法[2]。直接测量时存在接触工件的探针易磨损、误… [了解更多]
2020-10
0 引 言石墨材料相对于铜材料在加工效率、精密微细零部件加工和自动化生产加工中优势显著,石墨电极在模具制造中逐渐取代铜电极被广泛应用于电火花成形加工(简称EDM)。近年来自动化生产以单件、个性化、零件结构复杂、高精度的特征在模具行业逐渐推广。对精密微细电极的要求也越来越苛刻,提升… [了解更多]
2020-10
石墨电极经锥螺纹相互连接后,才可以进入电冶炼炉里进行使用。 多年实践证实电炉中的石墨电极断裂的事故 90%发生在电极连接部位,所以石墨电极质量的重点就是理化指标和机械加工两项[1]。石墨电极经一系列工序处理后合格的毛坯进入最后一道工序———机械加工,除了简单的外圆加工外,就是加工… [了解更多]