石墨電極加工設(shè)備(machining equipment for graphite electrode)是指用于加工石墨電極的機(jī)械設(shè)備。包括石墨電極本體和接頭加工設(shè)備。石墨電極的機(jī)械加工包括鎖孔、刮端面、車外圓、銑螺紋等工序。
國內(nèi)石墨電極機(jī)械加工大體可分為兩種類型。一類是吉炭、蘭炭等從美、日等國引進(jìn)數(shù)控電極加工自動線,使電極的加工質(zhì)量大幅度提高,達(dá)到了國際水平。另一類是其他企業(yè)仍普遍使用的經(jīng)過簡單改裝的國產(chǎn)普通車床,加工時(shí)工人勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,規(guī)格受限制,而且加工精度、表面粗糙度均難以滿
由普通車床組成用石墨電極加工的設(shè)備。
(1)工作原理
采用3臺C630普通車床組成流水線,實(shí)現(xiàn)石墨電極加工工藝過程,使產(chǎn)品達(dá)到用戶使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3臺C630普通車床分工:臺C630車床實(shí)現(xiàn)車外圓。第二臺C630車床實(shí)現(xiàn)掏孔平端面。第三臺C630車床實(shí)現(xiàn)石墨電極內(nèi)螺紋加工。錐形石墨電極,在拖板帶動下,依靠靠模裝置和銑刀裝置實(shí)現(xiàn)錐形內(nèi)螺紋加工。
(2)設(shè)備加工特征
采用C630車床加工石墨電極,其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低、操作簡單、維護(hù)方便、加工成品率較高、較易于切削。缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大,系統(tǒng)加工精度低,加工中易產(chǎn)生較大振動,加工中產(chǎn)生較大粉塵造成機(jī)床的磨損和危害工人身體健康。
(3)設(shè)備組成
它與C630普通車床一樣由床頭箱、走刀箱、拖板箱、床身及其附件等組成。
石墨電極的螺紋加工是機(jī)械加工的關(guān)鍵工序,也是終加工工序。國內(nèi)炭素行業(yè)大多采用C630車床單刀銑削,其缺點(diǎn)是刀具磨損嚴(yán)重,螺距誤差大,牙面粗糙度高,倒角調(diào)整麻煩,且難以整齊劃一。部分企業(yè)已經(jīng)或正在改裝的手動梳刀加工,比起單刀加工來,螺紋精度與牙面質(zhì)量已有較大提高,但軸向和徑向尺寸難以控制,倒角不規(guī)則,電極的長短不一,造成對刀困難,工人的勞動強(qiáng)度也很大。
石墨是一種具有顯微缺陷的非均質(zhì)脆性材料,存在結(jié)構(gòu)不均勻性、多孔性和脆性等特點(diǎn),這對其材料的加工有重要的影響。石墨材料切削加工與金屬材料有很大的區(qū)別:金屬材料是通過塑性變形獲得帶狀或節(jié)狀切削來實(shí)現(xiàn)材料去除,而石墨材料是通過脆性斷裂生成崩碎型切屑顆?;蚍圩鴣韺?shí)現(xiàn)。
石墨粉塵對機(jī)床和刀具的使用壽命和加工精度有很大影響。石墨粉塵若進(jìn)入主軸則會造成裝夾不穩(wěn),縮短刀具壽命,增大加工表面粗糙度,增加停機(jī)時(shí)間,降低工件加工尺寸精度和主軸軸承使用壽命等現(xiàn)象。對于高速加工機(jī)床來說,由于主軸轉(zhuǎn)速很高,裝夾不穩(wěn)會引起非常大的慣性離心力,它會使抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性都較低的刀片發(fā)生斷裂,除造成廢品外,對操作者和機(jī)床都會帶來危險(xiǎn)。機(jī)床一般都由透明材料做的防護(hù)罩以便加工過程的觀察,若石墨粉塵玷污防護(hù)罩會降低可視度,影響操作工人視線,造成廢品增多。純度不高的石墨粉塵內(nèi)含有碳化硅,碳化硅是一種高硬度的研磨粉,侵入機(jī)器會加劇機(jī)器滑動面的磨損,進(jìn)入進(jìn)給系統(tǒng)則會造成絲杠、導(dǎo)軌的磨損,而純度高的石墨是良好的導(dǎo)電材料,石墨粉塵進(jìn)入數(shù)據(jù)線接口會影響數(shù)據(jù)傳輸,侵入數(shù)控系統(tǒng)會影響其靈敏度和可靠性,更嚴(yán)重的會造成電器系統(tǒng)的短路引發(fā)生產(chǎn)事故。
如何確保石墨精雕機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),如下:
1、主軸電機(jī)的清理:對于主軸電機(jī)來說,一干完活就要清理主軸電機(jī),主軸電機(jī)緊迫的調(diào)養(yǎng)工作就做到位了;
2、檢測水泵能否正常工作:石墨精雕機(jī)開機(jī)后,操機(jī)人員查抄電機(jī)的冷卻水流的工作狀態(tài)。要查抄冷卻水能否被水垢、微生物污染,查抄管路狀態(tài)能否正常,要確保冷卻水正常循環(huán)。在主軸電機(jī)內(nèi)無冷卻水經(jīng)由的情況下,嚴(yán)禁開啟主軸電機(jī);
3、廢屑的清理:加工完畢后,把吸塵器清理主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子端和電機(jī)接線端子上的廢屑,防止廢屑進(jìn)入軸承,加快高速軸承的磨損;
4、改換刀具:操機(jī)人員要將壓帽卡頭擰下,每次裝卡和改換刀具時(shí),不能操作直接插拔刀具換刀;
5、上刀操作要領(lǐng):操機(jī)人員在上刀時(shí)定然要將到刀具、卡頭以及壓帽清理干凈,讓主軸電機(jī)的壽命得到確保;
6、卸刀后的工作:留神卸刀后要將卡頭和壓帽清理干凈。
確保石墨精雕機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是十分重要的,可以大限度地發(fā)揮出石墨精雕機(jī)的加工能力,為工廠創(chuàng)造更大的價(jià)值。石墨精雕機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),則會影響到加工精度以及加工效率,甚至嚴(yán)重的會造成機(jī)床內(nèi)部件的損壞,石墨精雕機(jī)屬于大型機(jī)床,維修費(fèi)用也是非常高。
石墨材料到底有著比銅模電極有哪些優(yōu)勢呢?
選擇石墨作為電極材料在歐洲超過90%以上的電極材料是石墨。銅這種曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的電極材料,和石墨電極相比它的優(yōu)勢幾乎消失殆盡。
石墨做電極的原因:
1.重量更輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進(jìn)行放電加工時(shí),能有效降低機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān);更適合于在大型模具上的應(yīng)用。
2.加工速度更快:通常情況下,石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍;而放電加工速度比銅快2~3倍;
3.放電消耗更??;由于火花油中也含有C原子,在放電加工時(shí),高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來,轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補(bǔ)償了石墨電極的損耗。
4.材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上優(yōu)勢明顯;銅的軟化點(diǎn)在1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形;石墨的升華溫度為3650度;熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。