石墨第7章.docVIP

第七章 电极选材五大要素应用实例 避免预测的不准确性 您可以获得各种材料属性和特性的有关资料。任何有声望的电极材料厂商都会乐意向您提供其产品规格表。那些同时参与电火花加工市场的厂商还能提供您不同情况下电火花加工的性能参数。向您的销售商索取不同情况下，使用不同工件材料时，电极材料的性能参数。如果您得不到相关的信息，这并不意味着您要买的材料不合适，只是您作为使用者，恐怕得做些试加工来确定材料的性能或是预测加工结果时碰碰运气。 除了原料成本，可加工性是唯一无需测试就可确定的要素。正如前面所说，任何材 料可能达到的精度不可能小于它最大的孔隙尺寸。所以关于微粒尺寸、孔隙尺寸和强度等可靠的数据可以很好的表明该材料的可加工性。当然，如果知道材料是各向同性的，那么就可以确定其内部每个方向的属性都是一样的。 要确定加工速度、损耗抗力和表面光洁度，那非得经过精确、彻底的反复试验不可。显然，试验是确定材料性能数据唯一的方法，但将一台机器仅用于电极材料的测试，很少有厂家能够负担得起。而POCO通过其客观性比较测试项目，为所有的电火花加工用户完成了这项工作。 1．加工可靠的精度 除了窄槽和薄肋以外，出色的机械师可以利用任何级别的石墨制造出微细尺寸的电极。问题在于加工后的型腔无法达到或保持同样的精度。 下例（图7-1和图7-1）表明了极细石墨、超细石墨和精细石墨加工尖角后的状况。 图7-1。加工后的电极——只有左图中的特微石墨电极保持原来的形状。中图和右图中的电极顶点处都受到了损耗。 通常，微粒大的电极（精细石墨）加工速度快，但是加工尖角时，反而是微粒小的电极加工速度快（图7-3）。由于能量集中在电极的尖角处，微粒大的电极过度损耗，杂质可能阻塞放电间隙；侧面冲油无法清除杂质，加工无法稳定，这些因素都会降低加工速度。 而且电极的顶端变圆，加工型腔的底部就比微粒小的电极加工的结果要宽。这就是进行微细加工必须使用适当级别的石墨非常重要的原因。 图7-2。从左至右—— 第一个加工结果由极细石墨完成，型腔显示出尖角；第二个加工结果由超细石墨完成，型腔底部偏圆、尖角比较深、比较宽；第三个加工结果由精细石墨完成，型腔底部很圆，过切削更明显。 图7-3。3种电极材料加工速度比较图。 图7-4。2种级别石墨电极进行同一加工后的损耗比较。注意右图电极二的齿轮损耗非常厉害。（该图由OAR模座工具公司提供；普罗维登斯，R.I.） 2. 如何降低损耗 上图（图7-4）中的电极都由超细石墨加工而成。两个花键电极都是在直径为762mm的不锈钢上加工过后的样子。 而两者产生的差异，关键在于它们是由不同的制造商加工的。尽管这两个电极都属于超细石墨，但是性能却相差甚远。加工技术的差别可以使同一级别的石墨加工后的粒子结构和物理属性大相径庭（图7-5）。因此，它们的损耗抗力显然也不相同。耐损耗的材料还可以减少所需电极的数目。 用右边的电极（B）加工的型腔表面光洁度不如左边的电极(A) 加工的效果好。而且由于损耗的微粒阻塞放电间隙，加工速度也比后者慢。放电间隙内有过多的杂质还会造成侧壁锥形化，过切削量大。 图7-5。2种用于图7-4加工的超细石墨的显微照片（100倍放大）。电极一由于结构均匀所以损耗小。 7-3