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普通車床加工速度與工具電極的損耗速度

日期：2009年12月30　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：普通車床
    1．加工速度
    一般常用單位時間蝕除的材料體積來表示加工速度(mm’／min)，有時(如檢測加工指標(biāo)時)也用單位時間蝕除的材料質(zhì)量(s／min)來表示。普通車床提高加工速度的途徑主要有提高放電脈沖頻率及增大單個脈沖能量。通過壓縮脈沖間隔可提高放電脈沖頻率，但脈沖間隔過短易產(chǎn)生電弧放電，反而降低加工速度；加工中心而增大單個脈沖能量主要依靠加大脈沖峰值電流及加大脈沖寬度，但也要適度。高加工速度只適用于電火花成形加工的粗、中加工。
    2．工具電極損耗速度
    為了降低電極的相對損耗，必須充分利用放電過程的極性效應(yīng)和吸附效應(yīng)，同時要選用適宜的材料制作工具電極。
    (1)正確選擇極性。通常在窄脈寬精加工時采用正極性加工(即工件接脈沖電源正極)，而在寬脈沖粗加工時采用負(fù)極性加工。
    實(shí)驗表明，當(dāng)用紫普通車床銅電極加工鋼工件時，采用正極性加工，無論脈沖寬度大小如何，電極的相對損耗均大于10％；而采用負(fù)極性加工，電極的相對損耗隨脈寬的增加而明顯減少，當(dāng)脈寬大于1201Ls時，電極的相對損耗將小于1％。只有當(dāng)脈沖寬度小于15臚時，正極性加工的工具電極相對損耗才比負(fù)極性加工時小。
    (2)利用吸附效應(yīng)。當(dāng)使用煤油做工作液時，在放電過程中，在局部高溫作用下，煤油將發(fā)生分解，產(chǎn)生大量的碳微粒。這些微粒一般帶負(fù)電荷，在電場力作用下會逐步向正極移動并吸附到正極表面，形成吸附碳層，通常稱其為“碳黑膜”。當(dāng)采用負(fù)極性加工時(電極接脈沖電源正極)，碳黑膜將對電極起到保護(hù)和補(bǔ)償作用，從而能實(shí)現(xiàn)所謂的“低損耗加工”或“無損耗加工”。由于碳黑膜只能在正極表面形成，因此只有采用負(fù)極性加工才能利用碳黑膜的補(bǔ)償保護(hù)作用。為保持適宜的溫度場和電極吸附碳黑的普通車床時間，增大脈寬是有利的。實(shí)驗表明，當(dāng)峰值電流、脈沖間隔一定時，碳黑膜厚度隨脈寬的增大而增加；而當(dāng)峰值電流、脈沖寬度一定時，碳黑膜厚度隨脈沖間隔的增大而減小。這是由于脈沖間隔增大，放電間隙中介質(zhì)消電離作用增強(qiáng)，放電通道分散、電極表面溫度降低，使吸附效應(yīng)下降所致。反之，隨脈沖間隔的減少，電極損耗因碳黑膜補(bǔ)償保護(hù)作用增強(qiáng)而降低。但脈沖間隔太小將使放電間隙來不及充分消電離、蝕除產(chǎn)物來不及排出而導(dǎo)致電弧燒傷。因此，采用強(qiáng)迫沖、抽油有助于蝕除產(chǎn)物的排出及間隙的消電離，使加工保持穩(wěn)定。但是，強(qiáng)迫沖、抽油將使吸附效應(yīng)降低，不利于降低電極損耗。
    因此，在加工過程普通車床中采用沖(抽)油時，要注意控制沖(抽)油的壓力，使其在發(fā)揮排出電蝕產(chǎn)物及消電離作用的同時，又不使吸附效應(yīng)明顯下降。
    (3)正確選用電極材料。選用合適的電極材料是減少工具電極損耗的重要措施。鎢、鉬等高熔點(diǎn)合金雖然損耗小，但因其機(jī)械加工性能差，價格昂貴，除電火花線切割加工用做電極絲外，在電火花成形加工中很少采用(加工微細(xì)孑L、狹槽等特殊用途除外)。銅的熔點(diǎn)普通車床雖低，但其導(dǎo)熱性好，周此損耗較小，常用作中、小型腔加工的電極材料。石墨熱穩(wěn)定性好，熔點(diǎn)高，而且在大脈寬加工時能吸附工作液中的游離碳，補(bǔ)償電極的損耗，所以相對損耗很小；因其密度很小(只有紫銅的1／4)，故廣泛用于粗加工及大型腔加工的電極材料。銅石墨、銅鎢、銀鎢合金等復(fù)合材料導(dǎo)熱性好，且熔點(diǎn)高，故損耗小。但其價格偏高，且機(jī)械加工性能較差，通常僅在精密加工或特殊加工中采用。
    應(yīng)當(dāng)注意的是，上述諸因素對電極損耗的影響往往是綜合的，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，不斷摸索、總結(jié)工藝經(jīng)驗，追求最佳的工藝效果。

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