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1、石墨电极放电技巧石金精密科技（深圳）有限公司技术服务部编制2009年3月石墨电极放电加工的特点1.大电极或粗加工效率显著2.小电极或精加工优势不明显3.电参数完全不同于铜电极参数4.薄片电极放电不会发生变形5.对电流敏感容易出现异常放电6.损耗小源于碳元素之间的结合7.面粗度达不到铜电极的高标准放电加工的基本原理放电加工形成的基本条件：1).构成物质:电极、被加工体、电解液2).脉冲电源生成装置3).电极和被加工体之间要有适当的距离火花机放电图解工件直流电源油泵及过滤器电极电解液伺服机构工作油槽电解液蓄液池主轴放电加工基本原理1).电极向工件表面靠近，相互间产生高电压，电解
2、液开始电离变成等离子体的能量柱。2).能量柱形成后,低电压能从电极传送至工件表面。3).由于电子在电极两端流动,产生了极高的热能,并在电化学反应的作用下，产生一个氢气泡。4).在放电时,能量柱下面的材料将处于熔融状态。5).在休止时,氢气泡发生内爆,这部分加工液就气化,熔化的材料通过周围的加工液而泠却、凝固,并被释放出去。6).在放电周期结束时,由于材料被移除,工件上产生了一个凹腔。这是放电加工的最小单位,紧接着下一个放电周期又开始了。电极工件放电加工液电极工件放电加工液电极工件放电加工液电极工件放电加工液电极工件放电加工液电极工件放电加工液+—电压增加放电柱形成熔融气化爆
3、炸冷却+————+++放电火加工原理石墨电极放电参数的特点⑴峰值电流(IP)特点：峰值电流越大，电极损耗越小，面粗度越大；在一定面积条件下，加工速度也越快。峰值电流＞12A时，电极损耗达到最小值；峰值电流＞32A时，加工开始变得不稳定。选用标准：按电流密度选用：电流密度--在电极的单位面积上所规定能承受的电流值，称之为电极的电流密度。实验得出：铜电极：6-8A/cm²石墨电极：5-7A/cm²石墨电极放电参数的特点⑵脉宽(ON)定义：脉冲宽度是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间。特点：脉宽越大，电极损耗越小，面粗度越大；在某种电流条件下,加工速度也越快。峰值电
4、流＜12A时,加工速度随脉宽的增大而增加峰值电流＞16A时,加工速度随脉宽的增大反减小实验表明：在脉宽＞150µs时,石墨电极的损耗值可降至1%以下,实现低损耗加工目标,但不能超过420µs.石墨电极放电参数的特点⑶脉间(OFF)定义：脉间是两个电压脉冲之间的间隔时间作用：让放电自动辙消,消除电离,让加工液介质清除杂物,并为下一次放电作准备特点：理论上：脉间时间越长,放电稳定,加工速度减小实际上：脉间＝100µs时,电极损耗达到最小脉间＞100µs时,放电时间长,电极损耗大脉间＜100µs时,加工变不稳定或烧蚀石墨电极放电参数的特点⑷间隙电压(V)定义：电极和工件之间放电间
5、隙的宽度,也称开路电压特点：电压越高，放电间隙越宽，加工越稳定，但不集中，加工速度变慢，电极损耗增加。实验证明：间隙电压＝120V时，电极损耗最小，加工速度最快，表面粗糙度值最小。石墨与铜放电参数差异石墨电极放电参数标准:用“大电流，小脉宽”组成放电脉冲,来提高加工速度和减少电极损耗.铜电极放电参数标准:用“小电流，大脉宽”组成放电脉冲,来提高加工速度和减少电极损耗.非放电参数对石墨电极的影响1).起跳高度和放电时间2).伺服速度3).火花位4).电极的接触面积5).加工液质量6).放电机台的性能放电加工特性要求速度面粗度损耗放电特性与电参数关系休止电流脉宽电极损耗面粗度加
6、工速度脉宽影响大脉宽影响大电流影响大影响稳定性提高加工速度建议⑴使用尽量大的加工电流理由电流越大⇒放电脉冲能量越大⇒放电加工速度越快石墨放电工艺提高加工速度建议⑵缩短脉冲间隔时间理由在脉宽一定时,缩短脉间隔时间⇒脉冲能量利用率高⇒工件蚀除量大⇒放电速度快石墨放电工艺提高加工速度建议⑶粗电极使用消耗少的材料理由消耗多的粗电极⇒放电残留余量多⇒精放电时负担大⇒放电时间长石墨放电工艺红色部分：加工余量◆粗加工电极消耗：小电极消耗：大想去除的部分石墨放电工艺电极消耗：小加工时间：短加工精度：好电极消耗：大加工时间：长加工精度：差角部负担：大◆精加工石墨放电工艺提高加工速度⑴确保加工
7、稳定性浅⇒加工屑排出容易⇒加工稳定深⇒加工屑排出困难⇒加工不稳定⑵加工屑排出对策与加工深度成比例设定电极的上下运动幅度大点⇒冲液会使加工屑排出能力增加建议⑷石墨放电工艺良好的冲液方法⇒获得稳定加工⇒放电速度提高石墨放电工艺压力式真空抽吸冲洗式侧面喷流浸泡式上下移动提高加工速度特点:电极磨损程度较高但需较长时间进行预处理及电极钻孔小电极钻孔不方便压力式冲液冲洗式冲液封闭式:排屑困难,易积炭加工速度慢敞开式:排屑容易,加工速度快缺口处损耗大,表面粗浸泡式冲液特点:放电时间随深度增加而延长排屑彻底,不易积炭,更适合窄深加
