电火花打毛机床电火花打毛机床.doc

第三篇 电火花打毛机床 第一章 电火花打毛机床的基本知识 第一节 概 述 电火花打毛机床（Electrical Discharge Texturing 简称 EDT）是随着汽车制造行业的发展对冷轧薄板表面毛化的要求而开发的。出于对冷轧板深冲性能和涂漆效果的考虑，汽车制造商对钢板表面的光洁度有着特殊的要求。深冲用钢板需要钢板表面有粗糙的表面结构，以便在冲压时使钢板表面上能更好的附着避免钢板和模具发生冷焊现象的油；相反，喷漆则要求钢板表面具有高品质的表面粗糙度以达到好的喷漆效果。这就需要钢板表面具有一定的粗糙度，同时还要有较高的一致性，而这种均匀的表面粗糙度还要有很高的重复性。 电弧腐蚀技术提供了对这一需求的解决办法，通过计算机控制系统使电火花腐蚀轧辊表面以达到均匀毛化的效果，从而适应汽车和家电制造业对冷轧钢板表面粗糙度的要求。从使用情况来看，EDT机床毛化的钢板的表面粗糙度（Ra）、峰值数（Pc）和重复一致性（≤±4％）远远好于传统的喷丸打毛法，现代大型冷轧厂的磨辊车间已经广泛使用电火花打毛机床处理轧辊用于生产不同表面粗糙度的冷轧钢板。 第二节 电火花毛化原理 一、电火花毛化原理 EDT 电火花毛化的基础是电弧腐蚀工艺，功率发生器接通介质油中的传导粒子形成一个两极性的电桥。而这个电桥产生断续性的充电电流作用在轧辊上，将轧辊表面熔融，达到毛化的效果。电极和轧辊放电时在放电通道上形成一种气态的副产品，当气化达到一定的程度后，气泡爆裂将熔化的金属抛出,由打毛油将其冲走，轧辊表面形成放电凹坑，同时电桥瓦解。 电火花毛化机床是一种利用正负电极之间的脉冲电流在可控状态下，在特定工作介质中放电所产生的电火花来瞬时微量熔化轧辊表面，形成不规则、相互叠加的放电痕，从而达到所需表面粗糙度。毛化的过程可以程序控制，可以在一个非常规律的情况下反复产生，并且表面粗糙度可以控制在一个非常精密的公差范围内。 图3-1-1是电极打毛时的一种电压和电流的波形。打毛脉冲以高电压开始，在一段时间延迟(td)之后产生火花，电桥导通，电压下降，在低电压作用下持续特定的一段时间，在电火花的腐蚀下轧辊表面形成所需要凹坑。 图3-1-1 电流和电压波形 二、电火花发生过程 火花的发生过程是一段非常短的时间，通常以微秒级来衡量。图3-1-1详细介绍了电火花发生过程： 工件和电极之间脉冲电压开始建立电场，没有电流，绝缘油由于电场的建立被电流分解出少量气泡； 电压升到一定值，无电流电场内的电离加剧使气泡增多集中； 电压升到最高，出现转折点，极间开始放电出现熔融，电流开始上升； 放电加剧电压下降，直至形成电弧短路线，熔融达到最剧烈，电流也上升到最高点； 放电结束，由于熔融使工件和电极间距离增大，脉冲电压变为“0”，放电电流也变为“0”，熔融结束； 电极和工件间气泡散开，放电过程结束，电压重新建立，进入下一周期。 图3-1-2 毛化机床放电过程 三、电火花毛化机床延迟放电伺服控制系统 电火花毛化机床延迟放电伺服控制系统是通过电脑处理和分析，延迟放电时间，确定电极和轧辊之间的间隙距离，毛化头依靠接收到的伺服电极发出的信号来向前或向后移动，图3-1-3详细介绍了该过程: 图3-1-3 延迟放电过程 Sarclad电火花毛化机床毛化范围： 图3-1-4 毛化举例 Sarclad电火花毛化机床可以获得不同的峰值数，粗糙度范围一般在1.0-10.0μm，从图中可以看出，在B=0的情况下，粗糙度从0.5μm递增至6.0μm的过程。 第三节 EDT机床相关知识 一、概述 EDT机床用于完成在工作辊表面产生预定的均匀的粗糙度。 EDT方式可产生比传统的喷丸方式更高数量的尖峰，同时，表面具有非常高程度的均匀性（≤±4％）。 工件的硬度对这种打毛模式几乎没有影响，因此它可以用来打毛高硬度轧辊（高铬辊）。 二、毛化质量控制 电火花毛化辊的质量，由两部分组成：轧辊本身的磨削质量、毛化质量。 对于需要毛化的轧辊，首先要确保辊面没有刀花、振痕、较大尺寸的砂轮划伤、油污、锈斑、磨削液斑，辊颈没有较严重的损伤等。这些缺陷，均会产生不同的毛化缺陷，所以，在开始毛化前，需要用绝缘油清洁辊面，并仔细检查是否有上述或其它缺陷存在，如有，需要分析可能产生的影响程度并进行预处理，对于会造成质量不合格的，不必毛化，需要重新磨削。 对于电火花本身，毛化前要检查电极是否松动、密封的磨损情况、碳粉比例、托架稳定性、对中装置准确性、托瓦磨损、头架转动的稳定性等，只有设备本身处于良好的状态，才能毛化出良好质量的轧辊。 为了得到所要求的轧辊表面，在打毛前轧辊应尽可能的准备好，下面要求应满足： 辊身不能有刀花和振痕。 轧辊表面没有磨削液斑和锈蚀。 磨削后的粗糙度符合打毛要求（打毛要求的40％）。 辊