1. Графит материалдарынын EDM мүнөздөмөлөрү.
1.1. Агып чыгуучу иштетүү ылдамдыгы.
Графит - бул металл эмес материал, анын эрүү температурасы 3650°C, ал эми жездин эрүү температурасы 1083°C, ошондуктан графит электроду токтун жогорку шарттарына туруштук бере алат.
Разряд аянты жана электроддун өлчөмүнүн масштабы чоңойгондо, графит материалын жогорку натыйжалуу орой иштетүүнүн артыкчылыктары айкыныраак болот.
Графиттин жылуулук өткөрүмдүүлүгү жездикинин 1/3 бөлүгүн түзөт жана разряддоо процессинде пайда болгон жылуулук металл материалдарды натыйжалуураак алып салуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Ошондуктан, орто жана майда иштетүүдө графиттин иштетүү натыйжалуулугу жез электродуна караганда жогору.
Иштетүү тажрыйбасына ылайык, туура колдонуу шарттарында графит электродунун разряддоо ылдамдыгы жез электродуна караганда 1,5 ~ 2 эсе тезирээк.
1.2. Электроддун керектелиши.
Графит электроду жогорку токтун шарттарына туруштук бере ала турган мүнөзгө ээ, андан тышкары, тиешелүү оройлук орнотуу шартында, анын ичинде механикалык иштетүү учурунда пайда болгон көмүртек болотунан жасалган жумушчу бөлүктөрдүн курамын жана жумушчу суюктукту жогорку температурадагы ажыроодо көмүртек бөлүкчөлөрүнүн полярдуулук эффектиси, курамын жарым-жартылай алып салуунун таасири астында көмүртек бөлүкчөлөрү электроддун бетине жабышып, коргоочу катмарды пайда кылат, бул графит электродунун орой иштетүүдө аз жоготууларды же ал тургай "нөлдүк калдыктарды" камсыз кылат.
EDMдеги электроддордун негизги жоготуусу орой иштетүүдөн келип чыгат. Бүткөрүүнүн шарттарын өзгөртүүдө жоготуу көрсөткүчү жогору болгону менен, тетиктер үчүн бөлүнгөн иштетүү чеги аз болгондуктан, жалпы жоготуу да аз.
Жалпысынан алганда, чоң ток менен орой иштетүүдө графит электродунун жоготуусу жез электродуна караганда азыраак жана акыркы иштетүүдө жез электродуна караганда бир аз көбүрөөк. Графит электродунун электрод жоготуусу да ушул сыяктуу.
1.3. Беттин сапаты.
Графит материалынын бөлүкчөлөрүнүн диаметри EDMдин беттик бүдүрлүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет. Диаметри канчалык кичине болсо, беттик бүдүрлүүлүк ошончолук төмөн болот.
Бир нече жыл мурун диаметри 5 микрон болгон pH бөлүкчөлөрүн колдонгондо, эң жакшы беттик VDI18 edm (Ra0.8 микрон) гана жетиши мүмкүн болчу, ал эми бүгүнкү күндө графит материалдарынын бүртүкчөлөрүнүн диаметри 3 микрон pH ичинде жетиши мүмкүн, эң жакшы беттик туруктуу VDI12 edm (Ra0.4 mum) же андан да татаал деңгээлге жетиши мүмкүн, бирок графит электроддору күзгү edmге чейин жетет.
Жез материалы төмөнкү каршылыкка жана компакттуу түзүлүшкө ээ жана татаал шарттарда туруктуу иштетилет. Беттин оройлугу Ra0.1 мден аз болушу мүмкүн жана аны күзгү аркылуу иштетсе болот.
Ошентип, эгерде разряддоочу иштетүү өтө жука бетти көздөсө, электрод катары жез материалын колдонуу ылайыктуураак, бул жез электродунун графит электродуна караганда негизги артыкчылыгы.
Бирок жез электроддорунда ток чоң болгондо, электроддун бети оңой эле орой болуп, жарака кетиши мүмкүн, ал тургай графит материалдарында мындай көйгөй болбойт. VDI26 (Ra2.0 микрон) үчүн беттин оройлугу талап кылынат, графит электродун колдонуу менен калыпты иштетүү жөнүндө, ал эми графит электродун колдонуу менен оройдон майдага чейин иштетүүгө болот, бул бирдей беттик эффектти жана беттик кемчиликтерди пайда кылат.
Мындан тышкары, графит менен жездин түзүлүшүнүн ар башкалыгынан улам, графит электродунун беттик разряддоо дат басуу чекити жез электродуна караганда бир калыпта болот. Ошондуктан, VDI20 же андан жогору бирдей беттик оройлук иштетилгенде, графит электроду менен иштетилген бөлүктүн беттик гранулдуулугу бир кыйла айырмаланат жана бул дан бетинин эффектиси жез электродунун разряддоо бетинин эффектисине караганда жакшыраак.
1.4. Иштөөнүн тактыгы.
Графит материалынын жылуулук кеңейүү коэффициенти аз, жез материалынын жылуулук кеңейүү коэффициенти графит материалына караганда 4 эсе жогору, ошондуктан разряддоодо графит электроду жез электродуна караганда деформацияга азыраак дуушар болот, бул иштетүүнүн тактыгын туруктуураак жана ишенимдүүрөөк кылат.
Айрыкча, терең жана кууш кабырга иштетилгенде, жергиликтүү жогорку температура жез электродун оңой ийилет, бирок графит электроду ийилбейт.
Тереңдик-диаметр катышы чоң болгон жез электрод үчүн, иштетүү учурунда өлчөмүн тууралоо үчүн белгилүү бир жылуулук кеңейүү мааниси компенсацияланышы керек, ал эми графит электроду талап кылынбайт.
1.5. Электроддун салмагы.
Графит материалы жезге караганда тыгыздыгы азыраак жана ошол эле көлөмдөгү графит электродунун салмагы жез электродунун салмагынын 1/5 бөлүгүн гана түзөт.
Графитти колдонуу чоң көлөмдөгү электроддор үчүн абдан ылайыктуу экенин көрүүгө болот, бул EDM станокторунун шпинделине түшкөн жүктү бир топ азайтат. Электрод чоң салмагынан улам кысууда ыңгайсыздык жаратпайт жана иштетүүдө жылышууга алып келет. Ири масштабдуу калып иштетүүдө графит электродун колдонуу чоң мааниге ээ экенин көрүүгө болот.
1.6. Электрод өндүрүүнүн татаалдыгы.
Графит материалынын иштетүү жөндөмдүүлүгү жакшы. Кесүү каршылыгы жезге караганда 1/4 гана. Туура иштетүү шарттарында графит электродун фрезерлөөнүн натыйжалуулугу жез электродуна караганда 2~3 эсе жогору.
Графит электроду бурчту тазалоо оңой жана аны бир нече электроддор менен бир электродго айландырылышы керек болгон бөлүктү иштетүү үчүн колдонсо болот.
Графит материалынын уникалдуу бөлүкчөлөрүнүн түзүлүшү электродду майдалоодон жана калыптоодон кийин бүдүрлөрдүн пайда болушуна жол бербейт, бул татаал моделдөөдө бүдүрлөр оңой менен алынып салынбаган учурда колдонуу талаптарына түздөн-түз жооп бере алат, ошону менен электродду кол менен жылтыратуу процессин жокко чыгарат жана жылтыратуудан келип чыккан форманын өзгөрүшүнө жана өлчөмүнүн катасына жол бербейт.
Белгилей кетүүчү нерсе, графит чаң топтоо болгондуктан, графит майдалоодо көп чаң пайда болот, андыктан фрезердик машинада пломба жана чаң чогултуучу түзүлүш болушу керек.
Эгерде графит электродун иштетүү үчүн edM колдонуу керек болсо, анын иштетүү көрсөткүчү жез материалындай жакшы эмес, кесүү ылдамдыгы жезге караганда 40% жайыраак.
1.7. Электродду орнотуу жана колдонуу.
Графит материалы жакшы байланыш касиетине ээ. Аны электродду фрезерлөө жана разряддоо аркылуу графит менен байланыштырууга болот, бул электрод материалындагы бурама тешиктерин иштетүү процессин үнөмдөөгө жана жумуш убактысын үнөмдөөгө мүмкүндүк берет.
Графит материалы салыштырмалуу морт, айрыкча кичинекей, кууш жана узун электрод, ал колдонуу учурунда тышкы күчкө дуушар болгондо оңой эле сынып калат, бирок электроддун бузулганын дароо билүүгө болот.
Эгерде ал жез электрод болсо, ал ийилип гана калат, сынбайт, бул абдан кооптуу жана колдонуу процессинде табуу кыйын, ошондой эле ал даярдалган бөлүктүн сыныктарына оңой эле алып келет.
1.8.Баасы.
Жез материалы кайра калыбына келбеген ресурс болгондуктан, баалардын тенденциясы барган сайын кымбаттайт, ал эми графит материалынын баасы турукташууга умтулат.
Акыркы жылдары жез материалынын баасы көтөрүлүп, графиттин негизги өндүрүүчүлөрү графит өндүрүү процессин жакшыртуу менен атаандаштык артыкчылыгын жаратууда. Азыр ошол эле көлөмдө графит электрод материалынын баасы жана жез электрод материалдарынын баасы бирдей, бирок графит натыйжалуу иштетүүгө жетише алат, жез электродун колдонуу менен көп жумуш убактысын үнөмдөөгө болот, бул өндүрүш чыгымдарын түздөн-түз кыскартууга барабар.
Кыскасы, графит электродунун 8 edM мүнөздөмөсүнүн ичинен анын артыкчылыктары айдан ачык: фрезерлөө жана разряддоо электродунун натыйжалуулугу жез электродуна караганда бир топ жакшы; чоң электроддун салмагы аз, өлчөмдүү туруктуулугу жакшы, ичке электродду деформациялоо оңой эмес жана беттик текстурасы жез электродуна караганда жакшыраак.
Графит материалынын кемчилиги - ал VDI12 (Ra0.4 m) астында майда беттик разряддарды иштетүүгө ылайыктуу эмес жана электрод жасоо үчүн edMди колдонуунун натыйжалуулугу төмөн.
Бирок, практикалык көз караштан алганда, Кытайда графит материалдарын натыйжалуу жайылтууга таасир этүүчү маанилүү себептердин бири - фрезердик электроддор үчүн атайын графит иштетүүчү машинанын зарылдыгы, бул калып ишканаларынын иштетүүчү жабдууларына жаңы талаптарды коёт, кээ бир чакан ишканаларда мындай шарт болбошу мүмкүн.
Жалпысынан алганда, графит электроддорунун артыкчылыктары edM иштетүү учурларынын басымдуу көпчүлүгүн камтыйт жана кеңири жайылтууга жана колдонууга татыктуу, узак мөөнөттүү пайда алып келет. Майда беттик иштетүүнүн кемчилигин жез электроддорун колдонуу менен толтурууга болот.
2. EDM үчүн графит электрод материалдарын тандоо
Графит материалдары үчүн, негизинен, материалдардын иштешин түздөн-түз аныктоочу төмөнкү төрт көрсөткүч бар:
1) Материалдын орточо бөлүкчө диаметри
Материалдын орточо бөлүкчө диаметри материалдын агызуу абалына түздөн-түз таасир этет.
Графит материалынын орточо бөлүкчөсү канчалык кичине болсо, разряд ошончолук бирдей болот, разряд абалы ошончолук туруктуу болот, бетинин сапаты ошончолук жакшы болот жана жоготуу аз болот.
Бөлүкчөлөрдүн орточо өлчөмү канчалык чоң болсо, орой иштетүүдө ошончолук жакшы алып салуу ылдамдыгына жетүүгө болот, бирок жасалгалоонун беттик таасири начар жана электроддордун жоготуусу чоң.
2) Материалдын ийилүү күчү
Материалдын ийилүүгө туруктуулугу анын бекемдигинин түздөн-түз чагылышы болуп саналат, ал анын ички түзүлүшүнүн бекемдигин көрсөтөт.
Жогорку бекемдиктеги материал салыштырмалуу жакшы разрядга туруктуулук көрсөткүчтөрүнө ээ. Жогорку тактыктагы электроддор үчүн мүмкүн болушунча жакшы бекемдиктеги материал тандалышы керек.
3) Материалдын жээктеги катуулугу
Графит металл материалдарына караганда катуураак, ал эми кесүүчү аспаптын жоготуусу кесүүчү металлга караганда көбүрөөк.
Ошол эле учурда, разряддын жоготуусун көзөмөлдөөдө графит материалынын жогорку катуулугу жакшыраак.
4) Материалдын ички каршылыгы
Жогорку ички каршылыгы бар графит материалынын разряд ылдамдыгы төмөнкү каршылыгы бар графит материалына караганда жайыраак болот.
Ички каршылыгы канчалык жогору болсо, электроддун жоготуусу ошончолук аз болот, бирок ички каршылыгы канчалык жогору болсо, разряддын туруктуулугуна таасир этет.
Учурда дүйнөнүн алдыңкы графит жеткирүүчүлөрүнөн графиттин көптөгөн ар кандай түрлөрү бар.
Жалпысынан классификациялана турган графит материалдарынын орточо бөлүкчөлөрүнүн диаметрине ылайык, 4 м дан аз диаметрдеги бөлүкчөлөр майда графит, 5тен 10 м ге чейинки бөлүкчөлөр орточо графит, ал эми 10 м жогору диаметрдеги бөлүкчөлөр ири графит деп аныкталат.
Бөлүкчөнүн диаметри канчалык кичине болсо, материал ошончолук кымбат болот, EDM талаптарына жана баасына жараша графит материалын ошончолук ылайыктуураак тандоого болот.
3. Графит электродун жасоо
Графит электроду негизинен фрезерлөө жолу менен жасалат.
Кайра иштетүү технологиясынын көз карашынан алганда, графит жана жез эки башка материал болуп саналат жана алардын ар кандай кесүү мүнөздөмөлөрүн өздөштүрүү керек.
Эгерде графит электроду жез электродунун процесси менен иштетилсе, сөзсүз түрдө көйгөйлөр жаралат, мисалы, барактын тез-тез сынышы, бул тиешелүү кесүүчү шаймандарды жана кесүү параметрлерин колдонууну талап кылат.
Графит электродун иштетүү жез электроддук шайманга караганда эскирүү жагынан экономикалык жактан алганда, карбиддик шайманды тандоо эң үнөмдүү, алмаз каптоочу шайманды (графит бычагы деп аталат) тандаңыз, баасы кымбатыраак, бирок алмаз каптоочу шайман узак кызмат мөөнөтү жана жогорку иштетүү тактыгы менен жалпы экономикалык пайдасы жакшы.
Аспаптын алдыңкы бурчу анын иштөө мөөнөтүнө да таасир этет, аспаптын 0° алдыңкы бурчу аспаптын иштөө мөөнөтүндөгү 15° алдыңкы бурчунан 50% га чейин жогору болот, кесүүнүн туруктуулугу да жакшыраак, бирок бурч канчалык чоң болсо, иштетүү бети ошончолук жакшы болот, аспаптын 15° бурчун колдонуу менен эң жакшы иштетүү бетине жетишүүгө болот.
Механикалык иштетүүдөгү кесүү ылдамдыгы электроддун формасына жараша, адатта 10 м/мин, алюминий же пластмасса иштетүүгө окшош, кесүүчү аспап одоно иштетүүдө түздөн-түз жумуш бөлүгүнө орнотулуп жана алынып салынышы мүмкүн, ал эми бурчтун кулашы жана фрагментациясы кубулушу бүтүрүү иштетүүсүндө оңой эле пайда болот жана көп учурда жеңил бычак менен тез басуу ыкмасы колдонулат.
Кесүү процессинде графит электроду көп чаң чыгарат, графит бөлүкчөлөрүнүн машинанын шпинделине жана бурамасына кирип кетишинен сактануу үчүн, учурда эки негизги чечим бар, бири - атайын графит иштетүүчү машинаны колдонуу, экинчиси - атайын чаң чогултуучу түзүлүш менен жабдылган кадимки иштетүү борборун кайра орнотуу.
Базардагы атайын графиттен жасалган жогорку ылдамдыктагы фрезердик машина жогорку фрезерлөө натыйжалуулугуна ээ жана татаал электроддорду жогорку тактыкта жана жакшы беттик сапатта оңой эле жасай алат.
Эгерде графит электродун жасоо үчүн EDM керек болсо, анда бөлүкчөлөрүнүн диаметри кичирээк болгон майда графит материалын колдонуу сунушталат.
Графиттин иштетүү көрсөткүчтөрү начар, бөлүкчөнүн диаметри канчалык кичине болсо, кесүү натыйжалуулугу ошончолук жогору болот жана зымдын тез-тез үзүлүшү жана бетинин четтери сыяктуу анормалдуу көйгөйлөрдөн качууга болот.
4. Графит электродунун EDM параметрлери
Графит менен жездин EDM параметрлерин тандоо бир топ башкача.
EDM параметрлерине негизинен ток күчү, импульстун туурасы, импульстук ажырым жана полярдуулук кирет.
Төмөндө бул негизги параметрлерди рационалдуу колдонуунун негиздери баяндалат.
Графит электродунун ток тыгыздыгы, адатта, 10 ~ 12 А / см2, жез электродунукунан алда канча чоң. Ошондуктан, тиешелүү аймакта уруксат берилген токтун чегинде, ток канчалык чоң болсо, графиттин разряддоо ылдамдыгы ошончолук тез болот, электроддун жоготуусу ошончолук аз болот, бирок бетинин оройлугу калыңыраак болот.
Импульстун туурасы канчалык чоң болсо, электроддун жоготуусу ошончолук аз болот.
Бирок, импульстун туурасынын чоңдугу иштетүүнүн туруктуулугун начарлатат, иштетүү ылдамдыгын жайлатат жана беттин оройлугун жогорулатат.
Орой иштетүү учурунда электроддордун аз жоготуусун камсыз кылуу үчүн, адатта, салыштырмалуу чоң импульс туурасы колдонулат, бул графит электродун 100 жана 300 АКШ долларынын ортосундагы мааниде натыйжалуу түрдө аз жоготуу менен иштетүүнү камсыздайт.
Жука бетти жана туруктуу разряд эффектин алуу үчүн, кичирээк импульс туурасын тандоо керек.
Жалпысынан алганда, графит электродунун импульстук туурасы жез электродунукуна караганда болжол менен 40% аз.
Импульстук ажырым негизинен разряддоо иштетүү ылдамдыгына жана иштетүүнүн туруктуулугуна таасир этет. Мааниси канчалык чоң болсо, иштетүүнүн туруктуулугу ошончолук жакшы болот, бул беттин бирдейлигин жакшыртууга жардам берет, бирок иштетүү ылдамдыгы төмөндөйт.
Иштетүүнүн туруктуулугун камсыз кылуу шартында, кичирээк импульстук боштукту тандоо менен жогорку иштетүү натыйжалуулугуна жетүүгө болот, бирок разряддоо абалы туруксуз болгондо, чоңураак импульстук боштукту тандоо менен жогорку иштетүү натыйжалуулугуна жетүүгө болот.
Графит электродунун разряддык иштетүүсүндө импульстук аралык жана импульстун туурасы адатта 1:1ге коюлат, ал эми жез электродунун иштетүүсүндө импульстук аралык жана импульстун туурасы адатта 1:3кө коюлат.
Графитти туруктуу иштетүүдө импульстук ажырым менен импульстун туурасынын дал келүү катышын 2:3кө чейин тууралоого болот.
Импульстук клиренс кичинекей болгон учурда, электроддун бетинде каптоочу катмарды түзүү пайдалуу, бул электроддун жоголушун азайтууга жардам берет.
EDMдеги графит электродунун полярдуулугун тандоо негизинен жез электродунуку менен бирдей.
EDMдин полярдуулук эффектине ылайык, оң полярдуулук менен иштетүү көбүнчө болотту иштетүүдө колдонулат, башкача айтканда, электрод электр менен камсыздоонун оң уюлуна, ал эми жумуш бөлүктөрү электр менен камсыздоонун терс уюлуна туташтырылган.
Чоң ток жана импульстун кеңдигин колдонуу менен, оң полярдуулукту иштетүүнү тандоо электроддун жоготуусун өтө төмөн деңгээлде камсыздай алат. Эгерде полярдуулук туура эмес болсо, электроддун жоготуусу абдан чоң болуп калат.
Бетти VDI18ден (Ra0.8 м) аз майда иштетүү талап кылынганда жана импульстун туурасы өтө кичинекей болгондо гана, беттин сапатын жакшыртуу үчүн терс полярдуулук иштетүү колдонулат, бирок электроддун жоготуусу чоң болот.
Азыр CNC edM станоктору графит разряддык иштетүү параметрлери менен жабдылган.
Электр параметрлерин колдонуу акылдуу жана станоктун эксперттик системасы тарабынан автоматтык түрдө түзүлөт.
Жалпысынан алганда, машина программалоо учурунда материал жубун, колдонуу түрүн, беттин оройлугунун маанисин тандап жана иштетүү аянтын, иштетүү тереңдигин, электроддун өлчөмүн масштабдоону ж.б. киргизүү менен оптималдаштырылган иштетүү параметрлерин конфигурациялай алат.
EDM станок китепканасынын графит электроддору үчүн бай иштетүү параметрлерин орнотот, материалдын түрү ири графиттен, графиттен тандай алат, графит ар кандай жумуш материалына туура келет, колдонуу түрү стандарттуу, терең оюк, курч учтуу, чоң аянт, чоң көңдөй, мисалы, майда, ошондой эле аз жоготуу, стандарттуу, жогорку натыйжалуулук жана башка көптөгөн иштетүү түрлөрүнө артыкчылык берет.
5. Корутунду
Жаңы графит электрод материалы кеңири жайылтууга арзыйт жана анын артыкчылыктары акырындык менен ата мекендик калып өндүрүшү өнөр жайы тарабынан таанылып, кабыл алынат.
Графит электрод материалдарын туура тандоо жана ага байланыштуу технологиялык байланыштарды өркүндөтүү калып өндүрүүчү ишканаларга жогорку натыйжалуулукту, жогорку сапаттагы жана арзан баадагы пайда алып келет.
Жарыяланган убактысы: 2020-жылдын 4-декабры