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一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法與流程

文檔序號:12362957閱讀:883來源:國知局

本發(fā)明涉及一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法。



背景技術(shù):

石墨作為EDM電極材料,以其高切削性、重量輕、成形快、膨脹率極小、損耗小、修整容易等優(yōu)點(diǎn),在模具行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用;數(shù)控專用石墨雕銑機(jī)加工模具加強(qiáng)筋時(shí),特別像如圖1所示上端尺寸為1.2mm,根部尺寸為1.5mm,高度為30~40mm產(chǎn)品常用加強(qiáng)筋尺寸的薄壁石墨電極數(shù)控銑加工時(shí),半成品電極經(jīng)常出現(xiàn)以下幾個(gè)方面的問題:1)石墨電極頂端薄壁筋頂面易崩碎;2)上端處尺寸為1.2mm上口尺寸加工難以到位;上述問題,在生產(chǎn)實(shí)際中通常處理方法如用細(xì)砂皮去修正等方法,簡單粗糙,且耗時(shí)耗力,電極報(bào)廢率高,因而,有必要從系統(tǒng)工藝方法的思維角度出發(fā),尋找合理的加工工藝方法,以提高電極的加工成品率,提高生產(chǎn)效率。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法,設(shè)計(jì)合理,工作穩(wěn)定,安全可靠,使用便利。為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下方案:一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法,包括石墨材料的預(yù)處理,刀具及加工參數(shù)的合理選用,數(shù)控銑工步的合理安排,選擇高速石墨專用加工機(jī),數(shù)控程序的編制。

作為優(yōu)選,所述石墨材料的預(yù)處理:由于石墨自身的制造工藝等特性,造成了材料脆硬性較高,機(jī)械加工過程中容易發(fā)生崩角。實(shí)際加工時(shí),在石墨材質(zhì)預(yù)處理方面包括以下加工工序:1)加工前,將石墨坯材浸泡在煤油或者火花油中,表層滲透0.1-0.3mm的一定深度后取出;2)開粗后精加工前,將半成品浸在火花油中,這是因?yàn)槭珴B油只是表層一點(diǎn),為薄壁筋易崩而采取的有效措施之一;3)采用質(zhì)量好一點(diǎn)的石墨材料。

作為優(yōu)選,所述刀具及加工參數(shù)的合理選用;工業(yè)用石墨質(zhì)硬而脆,在CNC加工時(shí)對刀具的磨損較為嚴(yán)重,一般建議使用硬質(zhì)合金或金剛石涂層的刀具;石墨在粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀,精加工時(shí)為避免崩角、碎裂的發(fā)生,常采用輕刀快走的方式加工;一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎,還會獲得較好的側(cè)壁表面質(zhì)量;因而,刀具的選用,主要考慮刀具磨損方面的問題和選擇合理的刀具,如前角較大的刀具以增加其鋒利性等兩個(gè)方面的問題;刀具磨損是石墨電極加工中最重要的問題;磨損量不僅影響刀具損耗費(fèi)用、加工時(shí)間、加工質(zhì)量,而且影響電極EDM加工工件材料的表面質(zhì)量,是優(yōu)化高速加工的重要參數(shù);電極形狀如薄壁、小圓角、銳變等也對石墨電極的晶粒尺寸和強(qiáng)度提出較高的要求,處理不當(dāng)時(shí)易導(dǎo)致在加工過程中石墨工件容易崩碎,刀具容易磨損;石墨電極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域?yàn)榍暗睹婧秃蟮睹?。在前刀面上,刀具與破碎切屑區(qū)的沖擊接觸產(chǎn)生沖擊磨粒磨損,沿工具表面滑動的切屑產(chǎn)生滑動摩擦磨損;1)對于石墨刀具,普通的TiAlN涂層可在選材上適當(dāng)選擇韌性相對較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的;對于金剛石涂層石墨刀具,可在選材上適當(dāng)選擇硬度相對較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的;2)石墨刀具選擇合適的幾何角度,有助于減小刀具的振動,反過來,石墨工件也不容易崩缺:(1)前角,采用負(fù)前角加工石墨時(shí),刀具刃口強(qiáng)度較好,耐沖擊和摩擦的性能好,隨著負(fù)前角絕對值的減小,后刀面磨損面積變化不大,但總體呈減小趨勢,采用正前角加工時(shí),隨著前角的增大,刀具刃口強(qiáng)度被削弱,反而導(dǎo)致后刀面磨損加劇。負(fù)前角加工時(shí),切削阻力大,增大了切削振動,采用大正前角加工時(shí),刀具磨損嚴(yán)重,切削振動也較大;(2)后角,如果后角的增大,則刀具刃口強(qiáng)度降低,后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后,切削振動加強(qiáng);(3)螺旋角,螺旋角較小時(shí),同一切削刃上同時(shí)切入石墨工件的刃長最長,切削阻力最大,刀具承受的切削沖擊力最大,因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的。當(dāng)螺旋角去較大時(shí),銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇,因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。因此,刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的,所以在選擇方面一定要多加注意;3)刀具的涂層金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的最佳選擇,也最能體現(xiàn)石墨刀具優(yōu)越的使用性能;4)刀具刃口的強(qiáng)化金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口);石墨高速切削加工刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是金剛石涂層刀具在涂層前必須經(jīng)過刀口的鈍化處理,才能保證涂層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺陷,使其鋒值減少或消除,達(dá)到圓滑平整,既鋒利堅(jiān)固又耐用的目的;5)刀具的機(jī)械加工條件選擇適當(dāng)?shù)募庸l件對于刀具的壽命有相當(dāng)大的影響:(1)切削方式(順銑和逆銑),順銑時(shí)的切削振動小于逆銑的切削振動。順銑時(shí)的刀具切入厚度從最大減小到零,刀具切入工件后不會出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象,工藝系統(tǒng)的剛性好,切削振動?。荒驺姇r(shí),刀 具的切入厚度從零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑,此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒,都將引起刀具的彈刀或顫振,因此逆銑的切削振動大;(2)吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工,及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵,有利于減小刀具二次磨損,延長刀具的使用壽命,減少石墨粉塵對機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響;(3)選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量;所以,刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件,在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色,缺一不可,相輔相成的;一把好的石墨刀具,應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本。

作為優(yōu)選,所述數(shù)控銑工步的合理安排:從工步排序的角度出發(fā),對細(xì)高石墨電極,可以改變傳統(tǒng)的的加工方法,新的方法為將薄壁筋兩側(cè)面各偏置1mm后,再進(jìn)行粗加工,完成后從外部進(jìn)刀精加工頂面,減少筋頂面崩掉的機(jī)會,接著去掉兩側(cè)保護(hù)面,采用環(huán)繞等高方式做半精加工,注意的是加工深度只有1mm,就要采取精加工,這樣半精加工做1mm,精加工跟著做1mm,一層一層做到底為止;其相應(yīng)的數(shù)控基本參數(shù)設(shè)置為:開粗時(shí)正常情況下按如下處理:1)開粗時(shí)正常電極留0.1mm-0.5mm,骨位電極可留0.5mm-1.0mm加工,如有較小骨位時(shí)下切量可適當(dāng)減小按1mm-1.5mm下刀深度加工;2)電極光刀時(shí)優(yōu)先使用牛鼻刀,如有需要再使用平刀清角;3)所有刀路拐角都要有圓角過渡,拆電極時(shí)可調(diào)整的R角,要盡量調(diào)整到比刀具略大,如將R2的圓角改為R2.3的圓角。

作為優(yōu)選,所述選擇高速石墨專用加工機(jī)專業(yè)的石墨電極制作主要采用高速機(jī)床來加工,機(jī)床穩(wěn)定性要好,三軸運(yùn)動要均勻穩(wěn)定不振動,而且像主軸這些回轉(zhuǎn)精度也要盡可能的好;對一般的機(jī)床也可以完成電極的加工,只是編寫刀路的工藝與銅電極有所不同;3.石墨電極的加工特點(diǎn)石墨電極CNC加工時(shí)產(chǎn)生的灰塵比較大,可能入侵到機(jī)床的導(dǎo)軌絲桿和主軸等,這就要求石墨加工機(jī)床有相應(yīng)的處理石墨灰塵的裝置,機(jī)床密封性也要好,因?yàn)槭卸尽?/p>

作為優(yōu)選,所述數(shù)控程序的編制:對于薄筋片電極的加工,在編程時(shí)對余量的定義、加工步驟的排列順序非常重要;粗加工的余量如果定義的過大,則會導(dǎo)致精加工的時(shí)間長,加工效率下降;加工余量偏小,可能導(dǎo)致精加工時(shí)加工的繃斷風(fēng)險(xiǎn)上升;加工順序也要按照規(guī)律進(jìn)行加工,否則很有可能導(dǎo)致電極崩斷、報(bào)廢;編程方法有多種方法,本司根據(jù)長期的編程及加工經(jīng)驗(yàn),薄深筋片電極的加工方法有3種:分段加工法,加強(qiáng)形體法和包絡(luò)線加工法;各種方法均有其獨(dú)特之處, 常用的分段加工法的具體步驟如下:1)整體粗加工 薄筋片電極的加工主要考慮在加工過程中,各加工步驟的余量是否可以提供電極足夠的強(qiáng)度,以確保電極不發(fā)生崩斷;因此,在薄筋片電極加工過程中,一定要對余量進(jìn)行優(yōu)化定義;在加工厚度≦1mm的情況下,要求將粗加工的徑向余量定義為1mm、軸向余量定義為0.2mm,以確保電極在加工過程中,尤其是切削電極兩端的短側(cè)邊時(shí),電極不會因強(qiáng)度不足而發(fā)生崩斷;如果電極的長度較小,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾虞^大側(cè)面部分的余量,確保加工短側(cè)邊時(shí)的電極強(qiáng)度可以滿足實(shí)際要求;通常要求電極粗加工后的厚度在2.5~3.0mm之間,以確保電極在后續(xù)加工中有足夠的強(qiáng)度;2)頂面精加工在粗加工完成后,要對電極的頂面進(jìn)行精加工,以確保電極端面的崩角不影響最終的加工效果;加工頂面時(shí)可以將電極頂面使用端銑刀一次加工到火花位;加工刀具路徑方式應(yīng)當(dāng)是與電極整體形狀一致,按照電極的形狀進(jìn)行仿形加工;如果頂面局部余量>0.5mm,則需要進(jìn)行分步加工,以確保加工后的表面質(zhì)量;3)短側(cè)邊精加工短側(cè)邊的加工是筋片加工中最難控制的,是最容易發(fā)生崩斷的部分;由于此部分處于邊界處,可以考慮旁側(cè)與其他形狀的間隙,盡量使用直徑較大的刀具,以確保其在加工過程中不會因切削余量或加工深度過大、刀具的強(qiáng)度不夠等問題,導(dǎo)致刀具在切削時(shí)出現(xiàn)刀具斷裂或其他問題;在此部分加工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)三種情況:1)刀具強(qiáng)度不足,導(dǎo)致加工的過程中出現(xiàn)彈刀,造成波紋狀表面或過切;2)刀具的伸長、避空量不足,在加工過程中出現(xiàn)碰刀等嚴(yán)重質(zhì)量問題;3)切削量或切削深度過大,造成較大的側(cè)向力,導(dǎo)致在加工中電極斷裂;推薦方式:在余量大于1mm時(shí)盡量進(jìn)行分步加工;在刀具直徑小于4mm時(shí),單次切削量不要超過0.3mm;盡量采用高轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給方式加工;4)長側(cè)邊分段長側(cè)邊分段加工是為了避免由于半精加工后,電極的下半部分厚度較小,在精加工切削頂部時(shí),由于電極底部強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致在加工上部時(shí)崩斷;進(jìn)行分段處理時(shí),刀具分別將各階段的半精、精加工完成,再進(jìn)行下一段的加工;這樣可以保證在加工各部分在加工過程中,不會因下部的強(qiáng)度過低,導(dǎo)致精加工時(shí)斷裂;分段的高度根據(jù)電極的厚度確定,推薦采用分段高度h≦10d(d為電極的最小厚度)的方式進(jìn)行加工;5)長側(cè)邊半精加工長側(cè)邊半精加工主要是講粗加工的余量加工到0.00,由精加工將電極的火花位切除;推薦采用包絡(luò)線方式加工,并且盡量采用螺旋下切;由于其切削量較大,采用拉出下切,再水平切入,會導(dǎo)致切削時(shí)由于電極的強(qiáng)度不足而出現(xiàn)輕微的彈性形變,在精加工時(shí)出現(xiàn)局部余量大,不易加工;半精加工的切削量應(yīng)當(dāng)在可能的情況下設(shè)到最大,一般推薦加工至0余量,即加工量為1mm;6)長側(cè)邊精加工長側(cè)邊精加工是加工由0余量到火花位之間的殘余待加工量,同樣采用包絡(luò)線方式加工;切削方式基本與半精加工相同,只是為了控制表面粗糙度、電極精度而將加工的主軸轉(zhuǎn)速提高,并將進(jìn)給速度降低;7)基準(zhǔn)水平面精加工水平基準(zhǔn)面的精加工盡量采用較大的刀具,使用平行方式進(jìn)行加工;由于在加工過程中,刀具的伸長量較大,刀具在加工過程中會由于刀具的震動而導(dǎo)致加工的平面發(fā)生崩角不良、刀具成本高等問題;對于非直線形薄筋片電極,在加工中可以根據(jù)實(shí)際的電極情況,選擇適合的加工方法;8)基準(zhǔn)精加工基準(zhǔn)精加工可以采用較大的切削深度,以提高加工效率;由于基準(zhǔn)部分處于邊緣范圍,加工時(shí)可以通過大直徑刀具、快速進(jìn)給來實(shí)現(xiàn);大直徑刀具在加工過程中,可以設(shè)置較大的切深量,同時(shí)刀具不會因側(cè)向力過大而發(fā)生彈刀等影響加工效果的不良;以上為薄筋片電極分段加工的具體步驟,具體的應(yīng)用情況可根據(jù)實(shí)際電極的情況進(jìn)行調(diào)整。

有益效果:

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供了一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法,針對對常用加強(qiáng)筋尺寸的薄壁石墨電極數(shù)控銑加工時(shí),半成品電極經(jīng)常出的上端口易崩脆、尺寸不到位等問題;從系統(tǒng)工藝方法的思維角度出發(fā),在石墨材料的預(yù)處理、刀具及加工參數(shù)的合理選用、數(shù)控銑工步的合理安排、選擇高速石墨專用加工機(jī)、數(shù)控程序的編制等五個(gè)方面進(jìn)行了尋找合理的加工工藝方法的探討,給出了具體的加工方法及工藝參數(shù),為模具企業(yè)石墨電極加工提供了有益借鑒,有效降低了生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本,設(shè)計(jì)合理可靠,工作穩(wěn)定,能自動化生產(chǎn),有效降低同類電極的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1薄片石墨電極示意圖。

具體實(shí)施方式

一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法包括:石墨材料的預(yù)處理,刀具及加工參數(shù)的合理選用,數(shù)控銑工步的合理安排,選擇高速石墨專用加工機(jī),數(shù)控程序的編制。

所述石墨材料的預(yù)處理:由于石墨自身的制造工藝等特性,造成了材料脆硬性較高,機(jī)械加工過程中容易發(fā)生崩角。實(shí)際加工時(shí),在石墨材質(zhì)預(yù)處理方面包括以下加工工序:1)加工前,將石墨坯材浸泡在煤油或者火花油中,表層滲透0.1-0.3mm的一定深度后取出;2)開粗后精加工前,將半成品浸在火花油中,這是因?yàn)槭珴B油只是表層一點(diǎn),為薄壁筋易崩而采取的有效措施之一;3)采用質(zhì)量好一點(diǎn)的石墨材料。

所述刀具及加工參數(shù)的合理選用;工業(yè)用石墨質(zhì)硬而脆,在CNC加工時(shí)對刀具的磨損較為嚴(yán)重,一般建議使用硬質(zhì)合金或金剛石涂層的刀具;石墨在粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀,精加工時(shí)為避免崩角、碎裂的發(fā)生,常采用輕刀快走的方式加工;一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎,還會獲得較好的側(cè)壁表面質(zhì)量;因而,刀具的選用,主要考慮刀具磨損方面的問題和選擇合理的刀具,如前角較大的刀具以增加其鋒利性等兩個(gè)方面的問題;刀具磨損是石墨電極加工中最重要的問題;磨損量不僅影響刀具損耗費(fèi)用、加工時(shí)間、加工質(zhì)量,而且影響電極EDM加工工件材料的表面質(zhì)量,是優(yōu)化高速加工的重要參數(shù);電極形狀如薄壁、小圓角、銳變等也對石墨電極的晶粒尺寸和強(qiáng)度提出較高的要求,處理不當(dāng)時(shí)易導(dǎo)致在加工過程中石墨工件容易崩碎,刀具容易磨損;石墨電極材料加工的主要刀具磨損區(qū)域?yàn)榍暗睹婧秃蟮睹妗T谇暗睹嫔?,刀具與破碎切屑區(qū)的沖擊接觸產(chǎn)生沖擊磨粒磨損,沿工具表面滑動的切屑產(chǎn)生滑動摩擦磨損;1)對于石墨刀具,普通的TiAlN涂層可在選材上適當(dāng)選擇韌性相對較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的;對于金剛石涂層石墨刀具,可在選材上適當(dāng)選擇硬度相對較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的;2)石墨刀具選擇合適的幾何角度,有助于減小刀具的振動,反過來,石墨工件也不容易崩缺:(1)前角,采用負(fù)前角加工石墨時(shí),刀具刃口強(qiáng)度較好,耐沖擊和摩擦的性能好,隨著負(fù)前角絕對值的減小,后刀面磨損面積變化不大,但總體呈減小趨勢,采用正前角加工時(shí),隨著前角的增大,刀具刃口強(qiáng)度被削弱,反而導(dǎo)致后刀面磨損加劇。負(fù)前角加工時(shí),切削阻力大,增大了切削振動,采用大正前角加工時(shí),刀具磨損嚴(yán)重,切削振動也較大;(2)后角,如果后角的增大,則刀具刃口強(qiáng)度降低,后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后,切削振動加強(qiáng);(3)螺旋角,螺旋角較小時(shí),同一切削刃上同時(shí)切入石墨工件的刃長最長,切削阻力最大,刀具承受的切削沖擊力最大,因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的。當(dāng)螺旋角去較大時(shí),銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇,因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。因此,刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的,所以在選擇方面一定要多加注意;3)刀具的涂層金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的最佳選擇,也最能體現(xiàn)石墨刀具優(yōu)越的使用性能;4)刀具刃口的強(qiáng)化金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口);石墨高速切削加工刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是金剛石涂層刀具在涂層前必須經(jīng)過刀口的鈍化處理,才能保證涂層的牢固性和使用壽命;刀具鈍化目的就是解決上述刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺陷,使其鋒值減少或消除,達(dá)到圓滑平整,既鋒利堅(jiān)固又耐用的目的;5)刀具的機(jī)械加工條件選擇適當(dāng)?shù)募庸l件對于刀具的壽命有相當(dāng)大的影響:(1)切削方式(順銑和逆銑),順銑時(shí)的切削振動小于逆銑的切削振動;順銑時(shí)的刀具切入厚度從最大減小到零,刀具切入工件后不會出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象,工藝系統(tǒng)的剛性好,切削振動小;逆銑時(shí),刀 具的切入厚度從零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑,此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒,都將引起刀具的彈刀或顫振,因此逆銑的切削振動大;(2)吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工,及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵,有利于減小刀具二次磨損,延長刀具的使用壽命,減少石墨粉塵對機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響;(3)選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量;所以,刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件,在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色,缺一不可,相輔相成的;一把好的石墨刀具,應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本。

所述數(shù)控銑工步的合理安排:從工步排序的角度出發(fā),對細(xì)高石墨電極,可以改變傳統(tǒng)的的加工方法,新的方法為將薄壁筋兩側(cè)面各偏置1mm后,再進(jìn)行粗加工,完成后從外部進(jìn)刀精加工頂面,減少筋頂面崩掉的機(jī)會,接著去掉兩側(cè)保護(hù)面,采用環(huán)繞等高方式做半精加工,注意的是加工深度只有1mm,就要采取精加工,這樣半精加工做1mm,精加工跟著做1mm,一層一層做到底為止;其相應(yīng)的數(shù)控基本參數(shù)設(shè)置為:開粗時(shí)正常情況下按如下處理:1)開粗時(shí)正常電極留0.1mm-0.5mm,骨位電極可留0.5mm-1.0mm加工,如有較小骨位時(shí)下切量可適當(dāng)減小按1mm-1.5mm下刀深度加工;2)電極光刀時(shí)優(yōu)先使用牛鼻刀,如有需要再使用平刀清角;3)所有刀路拐角都要有圓角過渡,拆電極時(shí)可調(diào)整的R角,要盡量調(diào)整到比刀具略大,如將R2的圓角改為R2.3的圓角。

所述選擇高速石墨專用加工機(jī)專業(yè)的石墨電極制作主要采用高速機(jī)床來加工,機(jī)床穩(wěn)定性要好,三軸運(yùn)動要均勻穩(wěn)定不振動,而且像主軸這些回轉(zhuǎn)精度也要盡可能的好;對一般的機(jī)床也可以完成電極的加工,只是編寫刀路的工藝與銅電極有所不同;3.石墨電極的加工特點(diǎn)石墨電極CNC加工時(shí)產(chǎn)生的灰塵比較大,可能入侵到機(jī)床的導(dǎo)軌絲桿和主軸等,這就要求石墨加工機(jī)床有相應(yīng)的處理石墨灰塵的裝置,機(jī)床密封性也要好,因?yàn)槭卸尽?/p>

所述數(shù)控程序的編制:對于薄筋片電極的加工,在編程時(shí)對余量的定義、加工步驟的排列順序非常重要;粗加工的余量如果定義的過大,則會導(dǎo)致精加工的時(shí)間長,加工效率下降;加工余量偏小,可能導(dǎo)致精加工時(shí)加工的繃斷風(fēng)險(xiǎn)上升;加工順序也要按照規(guī)律進(jìn)行加工,否則很有可能導(dǎo)致電極崩斷、報(bào)廢;編程方法有多種方法,本司根據(jù)長期的編程及加工經(jīng)驗(yàn),薄深筋片電極的加工方法有3種:分段加工法,加強(qiáng)形體法和包絡(luò)線加工法;各種方法均有其獨(dú)特之處, 常用的分段加工法的具體步驟如下:1)整體粗加工 薄筋片電極的加工主要考慮在加工過程中,各加工步驟的余量是否可以提供電極足夠的強(qiáng)度,以確保電極不發(fā)生崩斷;因此,在薄筋片電極加工過程中,一定要對余量進(jìn)行優(yōu)化定義;在加工厚度≦1mm的情況下,要求將粗加工的徑向余量定義為1mm、軸向余量定義為0.2mm,以確保電極在加工過程中,尤其是切削電極兩端的短側(cè)邊時(shí),電極不會因強(qiáng)度不足而發(fā)生崩斷;如果電極的長度較小,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾虞^大側(cè)面部分的余量,確保加工短側(cè)邊時(shí)的電極強(qiáng)度可以滿足實(shí)際要求;通常要求電極粗加工后的厚度在2.5~3.0mm之間,以確保電極在后續(xù)加工中有足夠的強(qiáng)度;2)頂面精加工在粗加工完成后,要對電極的頂面進(jìn)行精加工,以確保電極端面的崩角不影響最終的加工效果;加工頂面時(shí)可以將電極頂面使用端銑刀一次加工到火花位;加工刀具路徑方式應(yīng)當(dāng)是與電極整體形狀一致,按照電極的形狀進(jìn)行仿形加工;如果頂面局部余量>0.5mm,則需要進(jìn)行分步加工,以確保加工后的表面質(zhì)量;3)短側(cè)邊精加工短側(cè)邊的加工是筋片加工中最難控制的,是最容易發(fā)生崩斷的部分;由于此部分處于邊界處,可以考慮旁側(cè)與其他形狀的間隙,盡量使用直徑較大的刀具,以確保其在加工過程中不會因切削余量或加工深度過大、刀具的強(qiáng)度不夠等問題,導(dǎo)致刀具在切削時(shí)出現(xiàn)刀具斷裂或其他問題;在此部分加工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)三種情況:1)刀具強(qiáng)度不足,導(dǎo)致加工的過程中出現(xiàn)彈刀,造成波紋狀表面或過切;2)刀具的伸長、避空量不足,在加工過程中出現(xiàn)碰刀等嚴(yán)重質(zhì)量問題;3)切削量或切削深度過大,造成較大的側(cè)向力,導(dǎo)致在加工中電極斷裂;推薦方式:在余量大于1mm時(shí)盡量進(jìn)行分步加工;在刀具直徑小于4mm時(shí),單次切削量不要超過0.3mm;盡量采用高轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給方式加工;4)長側(cè)邊分段長側(cè)邊分段加工是為了避免由于半精加工后,電極的下半部分厚度較小,在精加工切削頂部時(shí),由于電極底部強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致在加工上部時(shí)崩斷;進(jìn)行分段處理時(shí),刀具分別將各階段的半精、精加工完成,再進(jìn)行下一段的加工;這樣可以保證在加工各部分在加工過程中,不會因下部的強(qiáng)度過低,導(dǎo)致精加工時(shí)斷裂;分段的高度根據(jù)電極的厚度確定,推薦采用分段高度h≦10d(d為電極的最小厚度)的方式進(jìn)行加工;5)長側(cè)邊半精加工長側(cè)邊半精加工主要是講粗加工的余量加工到0.00,由精加工將電極的火花位切除;推薦采用包絡(luò)線方式加工,并且盡量采用螺旋下切;由于其切削量較大,采用拉出下切,再水平切入,會導(dǎo)致切削時(shí)由于電極的強(qiáng)度不足而出現(xiàn)輕微的彈性形變,在精加工時(shí)出現(xiàn)局部余量大,不易加工;半精加工的切削量應(yīng)當(dāng)在可能的情況下設(shè)到最大,一般推薦加工至0余量,即加工量為1mm;6)長側(cè)邊精加工長側(cè)邊精加工是加工由0余量到火花位之間的殘余待加工量,同樣采用包絡(luò)線方式加工;切削方式基本與半精加工相同,只是為了控制表面粗糙度、電極精度而將加工的主軸轉(zhuǎn)速提高,并將進(jìn)給速度降低;7)基準(zhǔn)水平面精加工水平基準(zhǔn)面的精加工盡量采用較大的刀具,使用平行方式進(jìn)行加工;由于在加工過程中,刀具的伸長量較大,刀具在加工過程中會由于刀具的震動而導(dǎo)致加工的平面發(fā)生崩角不良、刀具成本高等問題;對于非直線形薄筋片電極,在加工中可以根據(jù)實(shí)際的電極情況,選擇適合的加工方法;8)基準(zhǔn)精加工基準(zhǔn)精加工可以采用較大的切削深度,以提高加工效率;由于基準(zhǔn)部分處于邊緣范圍,加工時(shí)可以通過大直徑刀具、快速進(jìn)給來實(shí)現(xiàn);大直徑刀具在加工過程中,可以設(shè)置較大的切深量,同時(shí)刀具不會因側(cè)向力過大而發(fā)生彈刀等影響加工效果的不良;以上為薄筋片電極分段加工的具體步驟,具體的應(yīng)用情況可根據(jù)實(shí)際電極的情況進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明提供了一種注塑模的薄片石墨電極加工工藝方法,降低了電極生產(chǎn)的工藝難度,有效降低了生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本,設(shè)計(jì)合理可靠,工作穩(wěn)定,能自動化生產(chǎn),有效降低同類電極的生產(chǎn)成本,提高工作效率。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

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