1. Бал чулуун материалын EDM шинж чанар.
1.1.Усаах боловсруулах хурд.
Графит нь 3,650 ° C-ийн маш өндөр хайлах цэг бүхий металл бус материал бөгөөд зэс нь 1, 083 ° C хайлах цэгтэй тул бал чулуу электрод нь одоогийн тохируулгын илүү их нөхцлийг тэсвэрлэх чадвартай.
Цутгах талбай болон электродын хэмжээ том байх үед бал чулуу материалыг өндөр үр ашигтай бүдүүлэг боловсруулах давуу тал нь илүү тодорхой болно.
Бал чулууны дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь зэсийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн 1/3-тай тэнцэх бөгөөд гадагшлуулах явцад үүссэн дулааныг металл материалыг илүү үр дүнтэй арилгахад ашиглаж болно.Тиймээс бал чулууны боловсруулалтын үр ашиг нь дунд болон нарийн боловсруулалтанд зэс электродынхоос өндөр байдаг.
Боловсруулалтын туршлагаас харахад графит электродын ялгаралтыг боловсруулах хурд нь зөв ашиглалтын нөхцөлд зэс электродынхоос 1.5 ~ 2 дахин хурдан байдаг.
1.2.Электродын зарцуулалт.
Графит электрод нь өндөр гүйдлийн нөхцлийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд үүнээс гадна барзгаржилтын зохих тохируулгын нөхцөлд, түүний дотор боловсруулалтын явцад гаргаж авсан нүүрстөрөгчийн ган бэлдэцийг агуулга, ажлын шингэн дэх нүүрстөрөгчийн хэсгүүдийн өндөр температурт задралд оруулах, туйлшралын нөлөө, дор байдаг. агуулгыг хэсэгчлэн зайлуулах үйлдлээр нүүрстөрөгчийн тоосонцор электродын гадаргууд наалдаж хамгаалалтын давхарга үүсгэж, бүдүүлэг боловсруулалтанд бал чулууны электродыг бага хэмжээний алдагдал, тэр ч байтугай "тэг хаягдал" болгодог.
EDM-ийн гол электродын алдагдал нь барзгар боловсруулалтаас үүдэлтэй.Хэдийгээр өнгөлгөөний тохируулгын нөхцөлд алдагдлын хэмжээ өндөр байдаг ч эд ангиудыг боловсруулахад бага хэмжээгээр нөөцлөгдсөнөөс болж нийт алдагдал бага байдаг.
Ерөнхийдөө бал чулууны электродын алдагдал нь их хэмжээний гүйдлийн барзгар боловсруулахад зэс электродын алдагдлаас бага, өнгөлгөөний боловсруулалтанд зэс электродын алдагдлаас арай илүү байдаг.Графит электродын электродын алдагдал ижил байна.
1.3.Гадаргууны чанар.
Бал чулуун материалын бөөмийн диаметр нь EDM-ийн гадаргуугийн тэгш бус байдалд шууд нөлөөлдөг.Диаметр нь бага байх тусам гадаргуугийн барзгаржилт бага байх болно.
Хэдэн жилийн өмнө phi 5 микрон диаметртэй графит материалыг ашиглан хамгийн сайн гадаргуу нь зөвхөн VDI18 edm (Ra0.8 микрон) хүрч чаддаг байсан бол өнөө үед бал чулуун материалын ширхэгийн диаметр нь 3 микрон phi-ийн дотор хүрэх боломжтой болсон нь хамгийн сайн гадаргуу юм. тогтвортой VDI12 edm (Ra0.4 мум) буюу түүнээс дээш боловсронгуй түвшинд хүрч чадна, гэхдээ бал чулуу электрод нь толин тусгал edm.
Зэсийн материал нь эсэргүүцэл багатай, нягт бүтэцтэй бөгөөд хүнд нөхцөлд тогтвортой боловсруулалт хийх боломжтой.Гадаргуугийн тэгш бус байдал нь Ra0.1 м-ээс бага байж болох бөгөөд үүнийг толин тусгалаар боловсруулж болно.
Тиймээс хэрэв гадагшлуулах боловсруулалт нь маш нарийн гадаргуутай бол зэс материалыг электрод болгон ашиглах нь илүү тохиромжтой бөгөөд энэ нь графит электродоос зэс электродын гол давуу тал юм.
Харин их хэмжээний одоогийн тохиргоо нөхцөлд зэс электрод, электродын гадаргуу нь барзгар болж, тэр ч байтугай ан цав гарч, бал чулуу материал нь ийм асуудал байхгүй байх байсан, хөгц боловсруулах тухай VDI26 (Ra2.0 микрон) гадаргуугийн барзгар байдал шаардлага, ашиглах бал чулуу электрод нь бүдүүн ширхэгээс нарийн боловсруулалт хийх боломжтой, гадаргуугийн жигд нөлөө, гадаргуугийн согогийг ойлгодог.
Нэмж дурдахад бал чулуу ба зэсийн бүтцийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан графит электродын гадаргуугийн ялгарах зэврэлтийн цэг нь зэс электродынхоос илүү тогтмол байдаг.Тиймээс VDI20 ба түүнээс дээш гадаргуугийн тэгш бус байдлыг боловсруулахад бал чулуу электродоор боловсруулсан бэлдэцийн гадаргуугийн мөхлөгт байдал нь илүү тодорхой бөгөөд энэ ширхэгийн гадаргуугийн нөлөө нь зэс электродын гадагшлуулах гадаргуугийн нөлөөнөөс илүү сайн байдаг.
1.4.Машин боловсруулах нарийвчлал.
Бал чулуун материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент бага, зэс материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент нь бал чулуун материалаас 4 дахин их байдаг тул гадагшлуулах боловсруулалтанд бал чулууны электрод нь зэс электродыг бодвол деформацид бага өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь илүү тогтвортой, найдвартай боловсруулалтын нарийвчлал.
Ялангуяа гүн, нарийн хавирга боловсруулах үед орон нутгийн өндөр температур нь зэс электродыг амархан гулзайлгадаг бол бал чулуу электрод тийм биш юм.
Их хэмжээний гүн-диаметрийн харьцаатай зэс электродын хувьд боловсруулах тохиргооны явцад хэмжээг засахын тулд тодорхой дулааны тэлэлтийн утгыг нөхөх шаардлагатай бол бал чулуу электрод шаардлагагүй.
1.5.Электродын жин.
Бал чулуун материал нь зэсээс бага нягттай бөгөөд ижил эзэлхүүнтэй бал чулууны электродын жин нь зэс электродынхоос ердөө 1/5 байна.
Эндээс харахад бал чулууг ашиглах нь их хэмжээний электродын хувьд маш тохиромжтой бөгөөд энэ нь EDM машин хэрэгслийн булны ачааллыг ихээхэн бууруулдаг.Электрод нь их жинтэй тул хавчихад хүндрэл учруулахгүй, боловсруулах явцад хазайлт нүүлгэн шилжүүлэх гэх мэт. Том хэмжээний хэв боловсруулахад бал чулуу электрод ашиглах нь ихээхэн ач холбогдолтой болох нь харагдаж байна.
1.6.Электродын үйлдвэрлэлийн хүндрэл.
Бал чулуун материалын боловсруулалт сайн байна.Зүсэх эсэргүүцэл нь зэсийн 1/4-тэй тэнцүү байна.Боловсруулалтын зөв нөхцөлд графит электродын тээрэмдэх үр ашиг нь зэс электродын үр ашгаас 2-3 дахин их байдаг.
Графит электрод нь өнцгийг цэвэрлэхэд хялбар бөгөөд олон электродоор дуусгах ажлын хэсгийг нэг электрод болгон боловсруулахад ашиглаж болно.
Графит материалын өвөрмөц ширхэгийн бүтэц нь электродыг тээрэмдэж, хэлбэржүүлсний дараа бургас үүсэхээс сэргийлдэг бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй загварчлалын үед булбарыг амархан арилгадаггүй тохиолдолд ашиглалтын шаардлагыг шууд хангаж чаддаг тул электродыг гараар өнгөлөх үйл явцыг арилгаж, хэлбэр дүрсээ алдахаас сэргийлдэг. өнгөлгөөний улмаас үүссэн өөрчлөлт, хэмжээний алдаа.
Бал чулуу нь тоосны хуримтлал учраас бал чулууг тээрэмдэхэд маш их тоос гарах тул тээрэмдэх машин нь битүүмжлэх, тоос цуглуулах төхөөрөмжтэй байх ёстой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Хэрэв графит электродыг боловсруулахад edM ашиглах шаардлагатай бол түүний боловсруулалтын гүйцэтгэл нь зэс материал шиг сайн биш, зүсэх хурд нь зэсээс 40% бага байдаг.
1.7.Электродын суурилуулалт, ашиглалт.
Графит материал нь сайн наалддаг шинж чанартай байдаг.Энэ нь электродыг тээрэмдэж, цэнэглэх замаар бал чулууг бэхэлгээтэй холбоход ашиглаж болох бөгөөд энэ нь электродын материалын шурагны нүхийг боловсруулах процедурыг хэмнэж, ажлын цагийг хэмнэдэг.
Бал чулуу материал нь харьцангуй хэврэг, ялангуяа жижиг, нарийхан, урт электрод нь ашиглалтын явцад гадны хүчин зүйлд өртөхөд амархан эвдэрдэг боловч электрод гэмтсэнийг шууд мэдэж болно.
Хэрэв энэ нь зэс электрод бол энэ нь зөвхөн нугалж, хугарахгүй бөгөөд энэ нь маш аюултай бөгөөд ашиглалтын явцад олоход хэцүү бөгөөд энэ нь ажлын хэсгийн хаягдал руу амархан хүргэдэг.
1.8.Үнэ.
Зэсийн материал бол нөхөн сэргээгдэхгүй нөөц учраас үнийн хандлага улам бүр өндөрсч, бал чулууны үнэ тогтворжих хандлагатай байна.
Сүүлийн жилүүдэд зэсийн материалын үнэ өсч, бал чулуу үйлдвэрлэх процессыг сайжруулж, графит гол үйлдвэрлэгчид өрсөлдөх давуу талыг бий болгож байгаа бол одоо ижил хэмжээний графит электродын материалын үнэ, зэс электродын материалын үнэ ерөнхийдөө нэлээд байна. бал чулуу нь зэс электродыг ашиглахаас илүү үр ашигтай боловсруулалт хийж, ажлын олон цагийг хэмнэж, үйлдвэрлэлийн өртгийг шууд бууруулахтай тэнцэх боломжтой.
Дүгнэж хэлэхэд графит электродын 8 edM шинж чанаруудын дотроос түүний давуу тал нь тодорхой юм: тээрэмдэх электродын үр ашиг, ялгаруулах боловсруулалт нь зэс электродынхоос хамаагүй дээр юм;Том электрод нь жижиг жинтэй, хэмжээсийн тогтвортой байдал, нимгэн электрод нь хэв гажилтанд хялбар биш, гадаргуугийн бүтэц нь зэс электродоос илүү сайн байдаг.
Бал чулуу материалын сул тал нь VDI12 (Ra0.4 м) дор нарийн гадаргуугийн ялгадас боловсруулахад тохиромжгүй, электрод хийхэд edM ашиглах үр ашиг бага байдаг.
Гэсэн хэдий ч практик талаас нь авч үзвэл Хятадад бал чулууны материалыг үр дүнтэй сурталчлахад нөлөөлж буй нэг чухал шалтгаан нь тээрэмдэх электродуудад тусгай бал боловсруулах машин шаардлагатай байгаа нь хэвний үйлдвэр, зарим жижиг аж ахуйн нэгжүүдийн боловсруулах тоног төхөөрөмжид шинэ шаардлага тавьж байгаа явдал юм. ийм нөхцөл байхгүй байж болно.
Ерөнхийдөө графит электродын давуу тал нь edM боловсруулалтын ихэнх тохиолдлуудыг хамардаг бөгөөд урт хугацааны үр өгөөжтэй, алдаршуулах, хэрэглэхэд зохистой юм.Гадаргуугийн нарийн боловсруулалтын дутагдлыг зэс электрод ашиглан нөхөж болно.
2. EDM-д зориулсан бал чулуу электродын материалыг сонгох
Бал чулуун материалын хувьд материалын гүйцэтгэлийг шууд тодорхойлдог дараах дөрвөн үзүүлэлт байдаг.
1) Материалын бөөмийн дундаж диаметр
Материалын бөөмийн дундаж диаметр нь материалын гадагшлуулах байдалд шууд нөлөөлдөг.
Бал чулуун материалын дундаж тоосонцор бага байх тусам ялгадас жигд, ялгарах нөхцөл тогтвортой, гадаргуугийн чанар төдий чинээ сайн, алдагдал бага байна.
Дундаж ширхэгийн хэмжээ их байх тусам барзгар боловсруулахад илүү сайн арилгадаг боловч өнгөлгөөний гадаргуугийн нөлөө муу, электродын алдагдал их байдаг.
2) Материалын гулзайлтын бат бэх
Материалын гулзайлтын бат бэх нь түүний бат бөх байдлын шууд тусгал бөгөөд дотоод бүтцийн нягт байдлыг илэрхийлдэг.
Өндөр хүч чадалтай материал нь гадагшлуулах эсэргүүцлийн харьцангуй сайн үзүүлэлттэй байдаг.Өндөр нарийвчлалтай электродын хувьд сайн хүч чадалтай материалыг аль болох сонгох хэрэгтэй.
3) Материалын эргийн хатуулаг
Графит нь металл материалаас илүү хатуу бөгөөд зүсэх хэрэгслийн алдагдал нь зүсэх металлаас илүү их байдаг.
Үүний зэрэгцээ гадагшлуулах алдагдлыг хянахад графит материалын өндөр хатуулаг нь илүү сайн байдаг.
4) Материалын өвөрмөц эсэргүүцэл
Төрөлхийн өндөр эсэргүүцэлтэй графит материалын ялгарах хурд нь бага эсэргүүцэлтэй харьцуулахад удаан байх болно.
Төрөлхийн эсэргүүцэл өндөр байх тусам электродын алдагдал бага байх боловч угаасаа эсэргүүцэл өндөр байх тусам цэнэгийн тогтвортой байдалд нөлөөлнө.
Одоогийн байдлаар дэлхийн тэргүүлэгч бал чулуу нийлүүлэгчдээс олон төрлийн графит байдаг.
Ер нь ангилах графит материалын дундаж ширхэгийн диаметрээс харахад бөөмийн диаметр ≤ 4 м бол нарийн ширхэгтэй бал чулуу, 5~10 м-т байгаа бөөмсийг дунд зэргийн бал чулуу, 10 м-ээс дээш бол том ширхэгтэй бал чулуу гэж тодорхойлно.
Бөөмийн диаметр бага байх тусам материал нь илүү үнэтэй байх тусам графит материалыг EDM-ийн шаардлага, зардлын дагуу сонгоход илүү тохиромжтой.
3. Бал чулуу электрод үйлдвэрлэх
Бал чулууны электродыг голчлон тээрэмдэх замаар хийдэг.
Боловсруулах технологийн үүднээс бал чулуу, зэс нь хоёр өөр материал бөгөөд тэдгээрийн зүсэлтийн өөр өөр шинж чанарыг эзэмшсэн байх ёстой.
Хэрэв бал чулуу электродыг зэс электродын процессоор боловсруулбал зохих зүсэх хэрэгсэл, зүсэх параметрүүдийг ашиглах шаардлагатай хуудас байнга хугарах зэрэг асуудал зайлшгүй гарах болно.
Зэс электродын багажны элэгдлээс илүү графит электродыг боловсруулах, эдийн засгийн үүднээс авч үзвэл карбидын хэрэгслийг сонгох нь хамгийн хэмнэлттэй, алмазан бүрэх хэрэгсэл (графит хутга гэж нэрлэдэг) үнэ нь илүү үнэтэй боловч алмазан бүрэх хэрэгсэл нь урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, боловсруулалтын өндөр нарийвчлал, эдийн засгийн ерөнхий үр ашиг сайн байна.
Багажны урд өнцгийн хэмжээ нь түүний ашиглалтын хугацаанд нөлөөлдөг бөгөөд багажны урд талын 0 ° өнцөг нь 15 ° урд талын өнцгөөс 50% хүртэл өндөр байх болно, зүсэх тогтвортой байдал нь илүү сайн боловч Өнцөг их байх тусам боловсруулалтын гадаргуу сайн байх тусам багажийг 15 ° өнцгөөр ашиглах нь хамгийн сайн боловсруулалтын гадаргууд хүрч чадна.
Боловсруулах явцад зүсэх хурдыг электродын хэлбэр, ихэвчлэн 10м/мин, хөнгөн цагаан эсвэл хуванцар боловсруулахтай адилаар тохируулж болно, барзгар боловсруулахад зүсэх хэрэгсэл нь бэлдэцийг шууд асааж, салгаж болно, мөн өнцгийн үзэгдэл. Төгсгөлийн боловсруулалтанд нурах, бутрах нь амархан байдаг бөгөөд хөнгөн хутгаар хурдан алхах аргыг ихэвчлэн ашигладаг.
Зүсэх явцад графит электрод нь маш их тоос үүсгэдэг бөгөөд бал чулууны тоосонцороор амьсгалсан машины ээрэх ба шурагаас зайлсхийхийн тулд одоогоор хоёр үндсэн шийдэл байгаа бөгөөд нэг нь тусгай бал боловсруулах машин ашиглах, нөгөө нь энгийн боловсруулах төв юм. тусгай тоос цуглуулах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон дахин засах.
Зах зээл дээр байгаа тусгай бал чулууны өндөр хурдны тээрэмдэх машин нь тээрэмдэх өндөр үр ашигтай бөгөөд өндөр нарийвчлалтай, гадаргуугийн чанар сайтай нарийн төвөгтэй электродуудыг хялбархан хийж чаддаг.
Хэрэв графит электрод хийхэд EDM шаардлагатай бол жижиг ширхэгийн диаметртэй нарийн ширхэгтэй бал чулуу материалыг ашиглахыг зөвлөж байна.
Бал чулууг боловсруулах чадвар муу, ширхэгийн диаметр бага байх тусам зүсэх үр ашиг өндөр байх ба утас байнга тасрах, гадаргуугийн ирмэг зэрэг хэвийн бус асуудлаас зайлсхийх боломжтой.
4. Бал чулуу электродын EDM параметрүүд
Бал чулуу, зэсийн EDM параметрийн сонголт нь огт өөр юм.
EDM-ийн параметрүүдэд голчлон гүйдэл, импульсийн өргөн, импульсийн зөрүү, туйлшрал орно.
Эдгээр үндсэн параметрүүдийг оновчтой ашиглах үндэслэлийг доор тайлбарлав.
Графит электродын одоогийн нягт нь ерөнхийдөө 10~12 А/см2 буюу зэс электродынхоос хамаагүй их байна.Тиймээс харгалзах талбайд зөвшөөрөгдсөн гүйдлийн хязгаарт гүйдэл их байх тусам графит ялгадас боловсруулах хурд хурдан байх тусам электродын алдагдал бага байх боловч гадаргуугийн барзгаржилт зузаан болно.
Импульсийн өргөн том байх тусам электродын алдагдал бага байх болно.
Гэсэн хэдий ч том импульсийн өргөн нь боловсруулалтын тогтвортой байдлыг улам дордуулж, боловсруулалтын хурдыг удаашруулж, гадаргууг илүү барзгар болгоно.
Барзгар боловсруулалтын үед электродын алдагдал багатай байхын тулд ихэвчлэн харьцангуй том импульсийн өргөнийг ашигладаг бөгөөд энэ нь 100-300 АНУ-ын хооронд байх үед бал чулуу электродын бага алдагдалтай боловсруулалтыг үр дүнтэй гүйцэтгэдэг.
Нарийн гадаргуутай, тогтвортой гадагшлуулах нөлөө үзүүлэхийн тулд импульсийн өргөнийг бага хэмжээгээр сонгох хэрэгтэй.
Ерөнхийдөө графит электродын импульсийн өргөн нь зэс электродынхоос 40% бага байдаг.
Импульсийн цоорхой нь голчлон гадагшлуулах боловсруулах хурд ба боловсруулалтын тогтвортой байдалд нөлөөлдөг.Утга их байх тусам боловсруулалтын тогтвортой байдал сайн байх бөгөөд энэ нь гадаргуугийн жигд байдлыг сайжруулахад тустай боловч боловсруулах хурд багасна.
Боловсруулалтын тогтвортой байдлыг хангах нөхцөлд импульсийн бага зайг сонгох замаар боловсруулалтын өндөр үр ашгийг олж авах боломжтой боловч гадагшлах төлөв тогтворгүй үед илүү их импульсийн зөрүүг сонгох замаар боловсруулалтын өндөр үр ашгийг олж авах боломжтой.
Графит электродын урсацыг боловсруулахад импульсийн завсар ба импульсийн өргөнийг ихэвчлэн 1: 1-ээр тохируулдаг бол зэс электродын боловсруулалтанд импульсийн завсар ба импульсийн өргөнийг ихэвчлэн 1: 3-аар тохируулдаг.
Тогтвортой бал чулуу боловсруулах үед импульсийн зөрүү ба импульсийн өргөн хоорондын тохирох харьцааг 2:3 болгож тохируулж болно.
Бага импульсийн клиренсийн хувьд электродын гадаргуу дээр бүрхэгдсэн давхарга үүсгэх нь ашигтай бөгөөд энэ нь электродын алдагдлыг багасгахад тустай.
EDM дахь бал электродын туйлшралын сонголт нь үндсэндээ зэс электродынхтой ижил байна.
EDM-ийн туйлын эффектийн дагуу эерэг туйлын боловсруулалтыг ихэвчлэн ган боловсруулах үед ашигладаг, өөрөөр хэлбэл электродыг цахилгаан тэжээлийн эерэг туйлтай холбож, ажлын хэсгийг цахилгаан тэжээлийн сөрөг туйлтай холбодог.
Их хэмжээний гүйдэл ба импульсийн өргөнийг ашиглан эерэг туйлшралын боловсруулалтыг сонгох нь электродын маш бага алдагдалд хүргэдэг.Хэрэв туйлшрал буруу байвал электродын алдагдал маш их болно.
Гадаргууг VDI18 (Ra0.8 м) -ээс бага нарийвчлалтай боловсруулах шаардлагатай бөгөөд импульсийн өргөн нь маш бага үед гадаргуугийн чанарыг сайжруулахын тулд сөрөг туйлшралын боловсруулалтыг ашигладаг боловч электродын алдагдал их байдаг.
Одоо CNC edM машин хэрэгслүүд нь бал чулууны ялгадас боловсруулах параметрүүдээр тоноглогдсон.
Цахилгааны параметрүүдийг ашиглах нь ухаалаг бөгөөд машин хэрэгслийн шинжээчийн системээр автоматаар үүсгэж болно.
Ерөнхийдөө машин нь програмчлалын явцад материалын хос, хэрэглээний төрөл, гадаргуугийн барзгар байдлын утгыг сонгох, боловсруулах талбай, боловсруулалтын гүн, электродын хэмжээ зэргийг оруулах замаар боловсруулалтын оновчтой параметрүүдийг тохируулах боломжтой.
Баялгийн электрод нь бүдүүн ширхэгтэй графит, бал чулуу, графит нь төрөл бүрийн бэлдэц материалтай тохирч, стандарт, гүн ховил, хурц үзүүртэй, том хэмжээтэй гэж ангилахын тулд материалын төрлийг сонгох боломжтой. талбай, том хөндий, тухайлбал нарийн зэрэг нь бас бага алдагдал, стандарт, өндөр үр ашигтай гэх мэт олон төрлийн боловсруулалтын тэргүүлэх сонголтыг өгдөг.
5. Дүгнэлт
Бал чулуун электродын шинэ материалыг алдаршуулах нь зүйтэй бөгөөд түүний давуу талыг аажмаар дотоодын хэвний үйлдвэрлэлийн салбарт хүлээн зөвшөөрч, хүлээн зөвшөөрөх болно.
Бал чулуу электродын материалыг зөв сонгох, холбогдох технологийн холбоосыг сайжруулах нь хөгц үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгжүүдэд өндөр үр ашигтай, өндөр чанартай, хямд өртөгтэй ашиг тусыг авчрах болно.
Шуудангийн цаг: 2020 оны 12-р сарын 04-ний өдөр