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电火花机加工对电极材料选择上有一定讲究

2025/8/12 4:57:08发布26次查看
用于电火花机加工的电极材料一般是紫铜或者洛铜,洛铜的电极损耗更小。选用的铜材必须质地均匀、含杂质少,不良的铜材在高光泽加工中容易出现电极损耗大、表面起皱等异常,这个要高度重视。铜铜合金电极虽然可以实现极低的电极损耗,但高光泽效果欠佳。
电火花机加工用的电极必须进行精修抛光,不能有刀痕与缺陷,否则这些缺陷会复制到工件的加工表面,但并不是要求电极的表面要达到高光泽要求。
一般高光泽放电加工电极的尺寸缩放量取单侧0.2~0.05 mm,精加工电极一般取单边0.1mm,在加工面积比较小时可取小一些,仿形精度要求高时可取小一些,混粉加工时适当取大一些。如果电极尺寸缩放量取得太小,加工速度会受到极大地降低。
精密的高光泽放电加工要用使用多个电极。这就要求多个电极的一致性要好、制造精度要高,更换电极的重复装夹、定位精度要高。一般采用高速铣制造电极、使用基准球测量的定位方法、使用快速装夹定位系统进行重复定位等*工艺来满足。
电火花机加工用石墨电极材料的选择:
对于石墨材料,主要有以下4个指标直接决定着材料的使用性能:
(1)材料的固有电阻率
固有电阻率较大的石墨材料,放电速度会比电阻率小的慢。固有电阻率越高,电极损耗就越小,但固有电阻率偏高时,放电的稳定性会受到影响。
目前的石墨供应商中不同供应商有多种不同牌号的石墨可供选择。通常根据石墨材料的平均颗粒直径来分类,颗粒直径≤φ4 μm的定义为细石墨,颗粒在φ5~φ10 μm定义为中石墨,颗粒在10 μm以上定义为粗石墨。颗粒直径越小材料的价格越贵,可以根据电火花加工要求与成本选择合适的石墨材料。
(2)材料的平均颗粒直径
材料的平均颗粒直径直接影响到材料放电的状况。石墨材料的平均颗粒越小,材料的放电越均匀,则放电状况越稳定,表面质量越好,损耗情况越小;平均颗粒越大,在粗加工中能获得更好的去除率,但精加工表面效果较差,电极损耗较大。
(3)材料的抗折强度
材料的抗折强度是材料强度的直接体现,显示材料内部结构的紧密程度。强度高的材料,其放电的耐损耗性能相对较好,对于精度要求高的电极,尽可能选择强度较好的材料。
(4)材料的肖氏硬度
(5)石墨的硬度比金属材料要高,在切削时刀具的损耗比切削金属要大些。与此同时,硬度高的石墨材料在放电损耗方面的控制比较。
微细电火花机加工使用的电极材料:
在微细电火花机加工中,使用微细电极后通常会增加单位面积的电火花机能量,造成较大的电极损耗,从而不易达到高精度加工的目标。此时可选择合适的电火花机加工参数,以减小单位面积的放电能量,但这样会延长加工时间;另外可使用低损耗的电极材料。微细电火花机加工中采用的电极材料主要有cu、w、cu-w和wc等,其中微细电火花机打孔和铣削加工中采用的电极主要是w或wc的棒或管。
微细电火花机加工电极的耐损耗性时,采用的电极材料有ag、al、cu、fe、mo、ni、pt、ti、ta和w。结果表明,沸点、熔点和热导率较高的电极材料损耗较小,其中加工不锈钢、纯cu和纯fe工件时w电极的损耗小,cu、ag电极的损耗小于fe、ni电极,al电极的损耗大。
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