¿A qué debemos prestar atención al elegir herramientas en el procesamiento de grafito?

Aplicación de la herramienta PARA en el procesamiento de grafito

En comparación con los electrodos de cobre, los electrodos de grafito tienen un bajo consumo de electrodos y una velocidad de procesamiento rápida. las ventajas de buena procesabilidad, alta precisión de procesamiento, pequeña deformación térmica, peso ligero, fácil tratamiento de superficie, resistencia a altas temperaturas, alta temperatura de procesamiento y fuerte fuerza de unión. Aunque el grafito es un material muy fácil de cortar, el material de grafito utilizado como electrodo de electroerosión debe tener la resistencia suficiente para evitar daños durante el funcionamiento y el procesamiento de electroerosión. Al mismo tiempo, la forma del electrodo (pared delgada, pequeñas esquinas redondeadas, cambios bruscos) también impone mayores requisitos en cuanto al tamaño del grano y la resistencia del electrodo de grafito, lo que hace que la pieza de grafito se rompa fácilmente durante el procesamiento y que la herramienta se desgaste. fácilmente.

El desgaste de las herramientas es el problema más importante en el procesamiento de electrodos de grafito. El desgaste no solo afecta el costo de pérdida de herramientas, el tiempo de procesamiento y la calidad del procesamiento, sino que también afecta la calidad de la superficie del material de la pieza de trabajo de electroerosión por electrodo y es un parámetro importante para optimizar el mecanizado de alta velocidad. Las principales áreas de desgaste de herramientas para mecanizar materiales de electrodos de grafito son la cara de inclinación y la cara del flanco. En la cara de inclinación, el contacto de impacto entre la herramienta y la zona de rotura de viruta produce desgaste abrasivo por impacto, y las virutas se deslizan a lo largo de la superficie de la herramienta para producir desgaste por fricción deslizante.

Varias cuestiones que afectan al desgaste de la herramienta:

1. Material de la herramienta

El material de la herramienta es el factor fundamental que determina el rendimiento de corte de la herramienta y tiene un papel importante. El impacto en la eficiencia y la calidad del procesamiento, el costo de procesamiento y la durabilidad de la herramienta tienen un gran impacto. Cuanto más duro sea el material de la herramienta, mejor será la resistencia al desgaste, mayor será la dureza, menor será la tenacidad al impacto y más frágil será el material. La dureza y la tenacidad son un par de contradicciones y también son una clave a superar en los materiales de las herramientas. Para las herramientas de grafito, puede elegir adecuadamente recubrimientos de TiAlN ordinarios con una tenacidad relativamente buena, es decir, el contenido de cobalto es ligeramente mayor; para las herramientas de grafito recubiertas de diamante, la dureza es relativamente mejor, es decir, el contenido de cobalto es ligeramente menor;

La cortadora PARA combina muchos años de experiencia y selecciona materiales para herramientas de corte de reconocidas marcas europeas.

2. El ángulo geométrico de la herramienta

Seleccionar el ángulo geométrico apropiado de la herramienta de grafito ayudará a reducir la vibración de la herramienta. Por el contrario, la pieza de grafito no se dañará. se rompe fácilmente;

(1) Ángulo de ataque Al procesar grafito con un ángulo de ataque negativo, la resistencia del filo de la herramienta es mejor y la resistencia al impacto y la resistencia a la fricción son mejores. A medida que disminuye el valor absoluto del ángulo de desprendimiento negativo, el área de desgaste del flanco cambia poco, pero la tendencia general es decreciente. Al mecanizar grafito con ángulo de ataque positivo, a medida que aumenta el ángulo de ataque, la resistencia del filo de la herramienta se debilita, lo que resulta en un mayor desgaste del flanco. Al mecanizar con un ángulo de ataque negativo, la resistencia al corte es grande y la vibración del corte aumenta. Al mecanizar con un ángulo de ataque grande, el desgaste de la herramienta es grave y la vibración de corte también es grande.

(2) Ángulo de alivio. Si el ángulo de alivio aumenta, la fuerza del filo de la herramienta disminuye y el área de desgaste de la superficie del flanco aumenta gradualmente. Cuando el ángulo de ataque de la herramienta es demasiado grande, se mejora la vibración de corte.

(3) Cuando el ángulo de la hélice es pequeño, la longitud de la hoja del mismo filo que corta la pieza de trabajo de grafito al mismo tiempo es la más larga, la resistencia al corte es la mayor y la fuerza de impacto del corte que soporta la herramienta es el mayor, por lo que el desgaste de la herramienta, la fuerza de fresado y la vibración de corte son los mayores. Cuando el ángulo de la hélice es grande, la dirección de la fuerza de fresado resultante se desvía en mayor medida de la superficie de la pieza de trabajo y el impacto de corte causado por el colapso del material de grafito se intensifica, por lo que el desgaste de la herramienta, la fuerza de fresado y la vibración de corte también aumentar.

Por lo tanto, el impacto de los cambios en el ángulo de la herramienta en el desgaste de la herramienta, la fuerza de fresado y la vibración de corte es causado por el ángulo de desprendimiento, el ángulo de desprendimiento y el ángulo de hélice, por lo que se debe prestar más atención al seleccionar.

A través de una gran cantidad de experimentos científicos sobre las características de procesamiento de los materiales de grafito, Para Tools ha optimizado los ángulos geométricos de las herramientas relevantes, mejorando así en gran medida el rendimiento general de corte de las herramientas.

3. Recubrimiento de herramientas

Las herramientas recubiertas de diamante tienen las ventajas de una alta dureza, buena resistencia al desgaste y un bajo coeficiente de fricción. En la actualidad, las herramientas recubiertas de diamante son la mejor opción para las herramientas de procesamiento de grafito y pueden reflejar mejor el rendimiento superior de las herramientas de grafito. La ventaja de las herramientas de carburo cementado recubiertas de diamante es que combinan la dureza del diamante natural con la resistencia y la tenacidad a la fractura del carburo cementado. Sin embargo, en China, la tecnología de recubrimiento con diamante aún está en su infancia y la inversión es grande, por lo que el diamante; El recubrimiento se utilizará en un futuro próximo. No habrá mucho desarrollo. Pero podemos optimizar el ángulo de la herramienta, seleccionar materiales y mejorar la estructura de los recubrimientos ordinarios sobre la base de herramientas ordinarias, que se pueden aplicar al procesamiento de grafito hasta cierto punto.

El ángulo geométrico de las herramientas recubiertas de diamante es esencialmente diferente de las herramientas recubiertas ordinarias. Por lo tanto, al diseñar herramientas recubiertas de diamante, debido a la particularidad del procesamiento del grafito, el ángulo geométrico se puede ampliar adecuadamente y el ángulo geométrico. las ranuras de corte también se pueden agrandar adecuadamente amplificará y no reducirá la resistencia al desgaste de la parte frontal de la herramienta; para los recubrimientos de TiAlN ordinarios, aunque su resistencia al desgaste mejora significativamente en comparación con las herramientas sin recubrimiento, en comparación con los recubrimientos de diamante, debería ser así. apropiado al procesar grafito Reduzca su ángulo geométrico para aumentar su resistencia al desgaste.

Para el recubrimiento con diamante, muchas empresas internacionales de recubrimientos han invertido mucha mano de obra y recursos materiales en la investigación y el desarrollo de tecnologías de recubrimiento relacionadas. Sin embargo, hasta ahora, las empresas extranjeras de recubrimientos maduras y económicas se limitan a Europa; Parra, como excelente herramienta de procesamiento de grafito, también utiliza la tecnología de recubrimiento más avanzada del mundo para tratar la superficie de la herramienta y garantizar la vida útil del procesamiento y la practicidad económica.

4. Fortalecimiento del filo de la herramienta

La tecnología de pasivación del filo es un tema muy importante, pero no ha atraído la atención de la gente. Los filos de corte de las herramientas de carburo afiladas con muelas de diamante tienen distintos grados de micromuescas (es decir, microchips y cortes). El rendimiento y la estabilidad de las herramientas de corte de alta velocidad de grafito plantean requisitos más altos. En particular, las herramientas recubiertas de diamante deben pasivarse antes del recubrimiento para garantizar la firmeza y la vida útil del recubrimiento. El propósito de la pasivación de herramientas es resolver los defectos de micromuescas en la hoja después del afilado, reduciendo o eliminando así su valor máximo y logrando el propósito de ser suave, afilada, fuerte y duradera.

5. Condiciones de procesamiento de la herramienta

La elección de las condiciones de procesamiento adecuadas tiene un impacto considerable en la vida útil de la herramienta.

(1) Método de corte (fresado hacia adelante y fresado hacia atrás), la vibración de corte del fresado hacia adelante es menor que la del fresado hacia atrás. Durante el fresado directo, el espesor de corte de la herramienta se reduce del máximo a cero. Después de que la herramienta corta la pieza de trabajo, no habrá ningún fenómeno de salto causado por no cortar las virutas. El sistema de proceso tiene buena rigidez y baja vibración de corte. durante el fresado inverso, el espesor de corte de la herramienta de cero al máximo, debido al espesor de corte delgado en la etapa inicial del corte, se raspará un camino en la superficie de la pieza de trabajo. En este momento, si el filo encuentra puntos duros en el material de grafito o partículas de viruta que quedan en la superficie de la pieza de trabajo, hará que la herramienta golpee o vibre, por lo que la vibración de corte del fresado ascendente es mayor.

(2) Sople (o aspire) el líquido EDM para limpiar el polvo de grafito en la superficie de la pieza de trabajo a tiempo, lo que ayudará a reducir el desgaste secundario de la herramienta y extenderá la vida útil de la herramienta. y reducir el impacto del polvo de grafito en el tornillo de la máquina herramienta y la influencia de los rieles guía;

(3) Elija una velocidad alta adecuada y un avance grande correspondiente.

Según los puntos anteriores, el material, el ángulo geométrico, el recubrimiento, el refuerzo de los bordes y las condiciones de procesamiento de la herramienta desempeñan diferentes papeles en la vida útil de la herramienta. Cada uno de ellos es indispensable y se complementa entre sí. Una buena herramienta de grafito debe tener canales de polvo de grafito suaves, una larga vida útil, un procesamiento de grabado profundo y un bajo costo de procesamiento.

6. Ejemplos de aplicación

Tamaño de la pieza: 600×400×90

Material de grafito: ISO-63 (Carbón Oriental)

Forma del electrodo: disipador de calor para electrodomésticos

Herramienta utilizada: Sección 6 RO (fondo pulido)

Para︔ 6r3 (pared lateral terminada)

s = 17000 F = 6000 mm/min

Tiempo de procesamiento: 15 horas de procesamiento continuo.

Condición de desgaste: punta de la hoja

s = 17000 F = 6000 mm/min

Tiempo de procesamiento: 8 horas de procesamiento continuo.

Desgaste: punta de hoja

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Introducción a la línea de producción de procesamiento de electrodos de grafito CNC

Wang Mingqi

La introducción de la tecnología CNC en el proceso de procesamiento de electrodos de grafito

Wang Mingqi

(Jilin Carbon Group Co., Ltd., Jilin 132002)

1 Prólogo

Desde la década de 1970, la tecnología microelectrónica a gran escala, representada por circuitos integrados y computadoras microelectrónicas, se ha desarrollado rápidamente y se ha aplicado rápidamente en la práctica de producción. Ha surgido una amplia variedad de máquinas herramienta controladas por computadora y líneas de producción automatizadas con funciones flexibles. La máquina herramienta CNC es un tipo de equipo de integración electromecánica. El llamado CNC significa control digital. Según el programa de producción, se utiliza una computadora para realizar cálculos numéricos y luego controlar el proceso de producción para lograr la automatización del proceso de producción.

Con el desarrollo de las computadoras electrónicas, la aplicación de la tecnología CNC se ha vuelto cada vez más popular, y un aspecto de su rápido desarrollo son las máquinas herramienta CNC.

El procesamiento de electrodos de grafito es el último proceso en la producción de electrodos de grafito y su método de procesamiento es similar al de los productos metálicos. Las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC se han convertido en una importante dirección de desarrollo de las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos debido a sus ventajas como alta eficiencia, alta precisión, alto grado de automatización y fácil ajuste.

Las empresas de carbono comenzaron a utilizar máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC a finales de la década de 1980, como la línea automática de procesamiento de electrodos CNC fabricada por Ingersoll Company introducida por Jilin Carbon Group Co., Ltd. y Lanzhou Carbon Co.. Ltd. (en adelante, máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC), y luego Jilin Carbon Group Co., Ltd. introdujo la línea automática de procesamiento de electrodos CNC fabricada por Fuji Zhouzhu Company (en adelante, la línea japonesa Judging). desde la aplicación, el efecto es obvio, no solo reduce la intensidad de trabajo de los trabajadores, sino que también mejora el entorno de producción, mejora la productividad laboral y, debido al uso de la tecnología CNC, la calidad de procesamiento de los electrodos de grafito se ha mejorado significativamente.

Tecnología de mecanizado de electrodos de grafito

Tras el prensado se ha determinado el tamaño y la forma del electrodo de grafito. Sin embargo, después del prensado, el cuerpo verde tiene un cierto grado de deformación y algunas impurezas, como rellenos, se adhieren a la superficie, lo que hace que la forma sea irregular y la superficie rugosa, sin cumplir con los requisitos de uso. Debe procesarse antes de poder usarse.

El procesamiento de electrodos de grafito incluye mandrinado, torneado y fresado de roscas, que es similar al procesamiento de productos metálicos. De acuerdo con las características de producción del procesamiento de electrodos de grafito, las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC generalmente adoptan una estructura de tres unidades para completar el taladrado, el torneado del círculo exterior y el fresado de roscas, respectivamente.

El primer proceso para procesar electrodos de grafito es perforar y hacer rugosa la cara del extremo. La cantidad de corte de la cara del extremo generalmente se establece dentro de 30 mm. Después de perforar, la pared del orificio requiere un cierto margen de procesamiento de la rosca de fresado, aproximadamente 2. mm.

Después del mecanizado desbaste de la perforación de la cara del extremo, se debe procesar el círculo exterior. La capacidad de procesamiento del círculo exterior es generalmente inferior a 15 mm. Este proceso es simple y se pueden alcanzar los requisitos de calidad del procesamiento. ajustando la herramienta de giro del círculo exterior.

El principal proceso para procesar electrodos de grafito es el fresado de roscas, y su calidad está directamente relacionada con el uso de electrodos de grafito. En el proceso de fresado de roscas, existen requisitos estrictos sobre la conicidad, el diámetro del orificio y la forma de hebilla de la rosca, y se deben realizar pruebas de conexión.

Aplicación de la tecnología CNC en el mecanizado de electrodos de grafito

3.1 Estructura de la máquina herramienta de procesamiento de electrodos CNC

La máquina herramienta de procesamiento de electrodos CNC consta de un sistema CNC, un servosistema y Cuerpo de máquina herramienta La composición se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Estructura de las máquinas herramienta de mecanizado CNC

La confiabilidad de las máquinas herramienta CNC depende principalmente del sistema CNC. La dirección de desarrollo del sistema CNC es mejorar la velocidad y el control del procesamiento. Precisión y mejora la capacidad antiinterferencia. Aumenta la fiabilidad y reduce el tamaño. El sistema CNC Fanuc-18 TEA de las máquinas herramienta "Nip Line" ha mejorado mucho en estos aspectos en comparación con el sistema CNC AB-7360 de las máquinas herramienta "American Line".

El servosistema también se denomina actuador y su rendimiento afecta directamente la precisión del procesamiento, la velocidad de alimentación y la eficiencia de la producción. Los servosistemas se dividen en sistemas de circuito abierto, de circuito semicerrado y de circuito completamente cerrado según el principio de control. Según el actuador utilizado, existen servos hidráulicos, servos eléctricos de CC y servos eléctricos de CA; La mayoría de las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC introducidas en los primeros días usaban servosistemas hidráulicos y unidades de posicionamiento de sensores, y solo usaban servosistemas eléctricos de CC en estaciones de fresado de roscas de alta precisión. La nueva generación de máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC está impulsada por servosistemas eléctricos de CA con husillo de bolas, a los que se añaden sistemas de centrado y medición de longitud. Esta estructura de diseño mejora en gran medida la precisión de posicionamiento y la precisión de procesamiento del sistema de procesamiento.

Por lo general, la parte del cuerpo de la línea automática de mecanizado de electrodos CNC adopta una estructura de diseño de tres unidades para completar el taladrado, el giro del círculo exterior y el fresado de la rosca, respectivamente.

3.2 Dos métodos de procesamiento de roscas de electrodos de grafito

El proceso principal para procesar electrodos de grafito es el fresado de roscas. Según las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC que utilizan actualmente las fábricas nacionales de carbono, se pueden resumir en dos métodos de procesamiento: uno es la "Beautiful Line" producida por Ingersoll Company de los Estados Unidos y el otro es la "Nichi Line" producida. por la compañía japonesa Fujisuke.

Esta máquina herramienta de procesamiento de electrodos CNC diseñada y fabricada por Ingersoll Company de los Estados Unidos adopta el siguiente método de procesamiento: como se muestra en la Figura 2, al comienzo del procesamiento, el husillo con una herramienta de peine gira alrededor del electrodo a una velocidad de 60 r/min. El eje central gira y, al mismo tiempo, bajo el control del CNC, la herramienta de procesamiento completa el procesamiento del hilo mediante un movimiento compuesto en las direcciones X y Z. El electrodo permanece estacionario durante todo el proceso de mecanizado.

El procesamiento del hilo del electrodo se completa en la máquina herramienta del laminador de alambrón estadounidense a través de múltiples ciclos con el husillo girando 720° como un ciclo. Para garantizar la calidad del procesamiento, se puede seleccionar el número de ciclos. Generalmente se utilizan 9 ciclos. La velocidad de avance de cada ciclo disminuye, siendo la última velocidad de avance la mínima para garantizar la suavidad del hilo.

Figura 2 Esquema del fresado de roscas de máquina herramienta "Meixian".

La desventaja de este método es que requiere múltiples movimientos alternativos del eje X y del eje Z, lo que aumenta en gran medida la carga de trabajo del CNC y los servosistemas, y el acabado de la rosca no es bueno. Aunque el acabado del hilo se puede mejorar aumentando el número de ciclos, esto aumentará el tiempo del ciclo y reducirá la eficiencia del trabajo. Después de más de 20 años de desarrollo, los métodos de procesamiento de las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC se han vuelto cada vez más maduros. En la actualidad, la mayoría de las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC adoptan el método de procesamiento de "línea diaria".

El método de procesamiento de las roscas de los electrodos de las máquinas herramienta "Nipian" es muy diferente al de "Meixian". El método de procesamiento utilizado en el proceso de fresado de roscas es que el electrodo mismo gira a una velocidad de 1,8 r/min y la herramienta de procesamiento gira a una velocidad alta de 1000 r/min. Al mismo tiempo, la máquina herramienta de procesamiento completa el procesamiento de roscas mediante un movimiento compuesto en las direcciones X y Z bajo el control del CNC, y el electrodo gira 365° durante todo el proceso de procesamiento. Como se muestra en la Figura 3, OO' es la línea central de rotación del electrodo, PP' es la línea central de rotación de la herramienta y PP' cambia con el movimiento de la herramienta en la dirección Z.

Figura 3 Esquema del fresado de roscas en la máquina herramienta "Sunline".

3.3 Programación de piezas de trabajo

Tomando como ejemplo el sistema CNC de línea automática de mecanizado de electrodos CNC de FANUC producido por la empresa japonesa Fuji Shusuke, se estudió el diseño del programa de piezas de trabajo.

3.3.1 Mandrinado y desbaste de la cara del extremo

El primer proceso para procesar electrodos de grafito es el mandrinado y desbaste de la cara del extremo. Como se muestra en la Figura 4, el eje X controlado por CNC es la distancia desde la herramienta en el fondo del orificio hasta la superficie de la pieza en bruto. Se calcula a partir de los datos de centrado y medición de longitud. la profundidad del agujero, y L3 es la cantidad de corte establecida por el interruptor digital. El proceso de procesamiento es el siguiente:

La Figura 4 es un diagrama esquemático del proceso de procesamiento de la cara del extremo rugoso del mandrinado.

El procesamiento comienza, el eje X se posiciona rápidamente, la herramienta en el fondo del orificio está cerca de la superficie del electrodo y luego el eje X comienza a avanzar. Generalmente, hay dos velocidades de avance, la primera velocidad de avance es 400 mm/min. Cuando la herramienta final comienza a procesar, la cantidad de corte aumenta y la velocidad de avance es de 200 mm/min.

Una vez completado el procesamiento, el husillo se detiene, el eje X vuelve a cero y luego comienza el siguiente ciclo. El proceso es el siguiente:

n 010 # 501 = l 1

n020 # 502 = l 1+L2

n030 # 503 = l 1; +L2 +L3;

n040 m 15; (rotación del husillo)

n050 g90g 00x-# 501;

n060 g 01X-# 502 f 400;

n070 g 01X-# 503 f200;

n080 m 11; (Husillo parado)

N090 G90G00X0.0

n 0100 M30;

Este proceso es simple. El CNC puede controlar un eje. Si el sistema de hardware tiene las funciones, el programa de la pieza se puede compilar de manera muy simple.

3.3.2 Rectificar la cara final y fresar la rosca.

Como se muestra en la Figura 5, se muestra el diagrama del principio de mecanizado de la cara del extremo plano. #100 es el valor de posicionamiento del eje X, #110 es el valor de posicionamiento del eje Y y #11 es el valor de posicionamiento. Valor de posición final del eje Y. El proceso de procesamiento es el siguiente:

Figura 5 Diagrama esquemático del proceso de procesamiento de la cara del extremo plano fino

El procesamiento comienza, el eje X se posiciona rápidamente y luego se coloca el electrodo. Sujetado con una abrazadera. El motor del husillo acciona el electrodo a una velocidad de rotación de 12 r/min para una nivelación precisa de las caras de los extremos. La cara frontal se nivela con precisión, el eje Y se posiciona rápidamente y luego se alimenta. La velocidad de avance es de 180 mm/min y el tiempo de procesamiento es de 5 s. Después de completar la superficie del extremo plano, regrese el eje Y a cero.

El proceso es el siguiente:

n 010m 16; (dirección del husillo)

n020 m98p 1632 (procedimiento de ajuste)

n030 G00X -# 100;

n040 m 10; (electrodo de sujeción)

N050 S60M03

n060 G00Y-# 110;

n070 g 01Y-# 111f 180;

N080 G04X5.0

N090 G28Y0

El proceso de fresado de roscas se muestra en la Figura 6.

Figura 6 Diagrama esquemático del proceso de fresado de roscas

Explicación: La velocidad de avance rápido del eje X es # 122 = -10 mm y el husillo gira 1,8/60*2. luego, el avance rápido del eje Z. La velocidad debe ser #123 = 8.4667 * 1.8 * 2. Para fresado de 365 hilos, la velocidad de avance del eje Z es #124 = 8.4667 * 365/360/COS(9.462322), y la velocidad de avance es #128 = 8?4667/COS(9.462322 ) mm/seg. La cantidad de retracción rápida es la misma que la cantidad de avance rápido.

Cuando comienza el fresado de roscas, el eje X se coloca rápidamente en la posición de fresado de roscas, el eje Z se coloca rápidamente a 50 mm de la posición de procesamiento y luego la máquina herramienta ingresa a la posición de procesamiento con un Velocidad de avance de 500 mm/min. Inicie el fresado de roscas, la velocidad del husillo es de 1,8 r/min, avance rápido de los ejes X y Z, luego fresado de 365 hilos, retracción rápida de los ejes X y Z.

Después de fresar la rosca, afloje el dispositivo de sujeción, devuelva cada eje a cero y prepárese para iniciar el siguiente ciclo. El proceso es el siguiente:

n 110m 15;

n 120 G00X # 120;

n 130 G00Z〔129+50〕;

n 140g 01Z-# 129 f 500;

n 150 s9m 03;

n 160 g99g 32 x # 122 z # 123 f # 127;

n 170 Z#124 f#128;

n 180 X#125 z#126 f#127;

n 190 g98g 28 z 0;

N200 G00X0

n 210 M30;

La línea diaria adopta un nuevo método de procesamiento para mejorar la calidad del procesamiento de los electrodos de grafito, y los problemas de calidad son fáciles de encontrar y corregir.

4 Análisis sobre el uso de máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC

La introducción de "Meixian" no solo redujo la intensidad laboral de los trabajadores y mejoró el entorno de producción, sino que también mejoró en gran medida la producción y calidad de las varillas de soldadura, que cumplen con los requisitos de la producción moderna y a gran escala. Meixian puede procesar electrodos con un diámetro de 250 ~ 800 mm Para ampliar la escala de producción, Jitan Group Co., Ltd. introdujo una línea de procesamiento de electrodos CNC totalmente automática de la empresa japonesa Fujisuke. Este sistema de mecanizado CNC representa el nivel avanzado de las máquinas herramienta de procesamiento de electrodos CNC en la década de 1990, ya sea el dispositivo CNC, el servosistema o el nivel de diseño general de la máquina herramienta. "Nissen" puede procesar electrodos con un diámetro de 400 ~ 700 mm. Después de la modificación, ahora tiene la capacidad de procesar electrodos de orificio profundo. La máquina herramienta "Sunline" se puso en funcionamiento en abril de 1996 y funciona bien. El principal proceso para procesar electrodos de grafito es el fresado de roscas. Las roscas de los productos "Nissen" son superiores a los productos anteriores en cuanto a conicidad, diámetro del agujero, suavidad, etc. Además, "Daily" está equipado con un sistema operativo muy potente, que facilita la corrección de problemas.

5 Conclusión

La industria del carbono de China se ha desarrollado durante más de 40 años desde que comenzó en la década de 1950. En el pasado, la mayoría de las plantas de carbono padecían una baja automatización y equipos obsoletos. Desde la reforma y apertura, muchas fábricas de carbono a gran escala han introducido y desarrollado muchos equipos modernos, y los resultados han sido obvios. En lo que respecta al procesamiento de electrodos, el nivel de diseño y la tecnología de fabricación de las líneas de procesamiento nacionales no son suficientes. Existen deficiencias como baja automatización, mala calidad del procesamiento, baja eficiencia de producción, alta tasa de fallas y algunas ni siquiera pueden formar la producción. capacidad. Se espera que la discusión en este artículo pueda promover el desarrollo de máquinas herramienta domésticas de procesamiento de electrodos.

Sobre el autor: Wang Mingqi, hombre, nacido en junio de 1968+00, ingeniero eléctrico. Graduado del Departamento de Electrónica de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en 1991. Ahora trabaja en el taller 304 de Jilin Carbon Group Co., Ltd., se dedica al mantenimiento y gestión de sistemas de control informático de máquinas herramienta automatizadas y ha completado más de 10 proyectos de transformación técnica.

Autor: Wang Mingqi (Jilin Carbon Group Co., Ltd. Jilin 132002)

Referencia

Qin Pengfei, Wu Zuyu? ¿Máquina herramienta CNC? Shanghai: Prensa de Ciencia y Tecnología de Shanghai, 1990.

[2]¿Wu, Li Xiangyu? ¿Cien aplicaciones de las microcomputadoras? Beijing: Machinery Industry Press, 1985.

/news/htm/283/2006 _ 4 _ 11 _ 145835 html

Discusión sobre la aplicación de electrodos de grafito en el procesamiento de moldes

Www.zs91. .com fuente: CAD/CAM y tiempo de informatización de fabricación: 2006-4-12.

En los últimos años, con la introducción de moldes de precisión y moldes de alta eficiencia (los ciclos del molde son cada vez más cortos), las personas tienen requisitos cada vez mayores para la producción de moldes. Debido a las limitaciones de diversas condiciones de los electrodos de cobre, se ha vuelto cada vez más incapaz de cumplir con los requisitos de desarrollo de la industria del molde. Como material de electrodo para electroerosión, el grafito se ha utilizado ampliamente en la industria del molde debido a sus ventajas como alta maquinabilidad, peso ligero, moldeo rápido, tasa de expansión mínima, baja pérdida y fácil recorte. Se ha vuelto inevitable reemplazar los electrodos de cobre. .

1. Características de los materiales de electrodos de grafito

1. La velocidad de mecanizado CNC es rápida, de alta procesabilidad y fácil de recortar.

La velocidad de procesamiento del grafito es de 3 a 5 veces mayor que la de los electrodos de cobre, especialmente la velocidad de acabado, y su resistencia es muy alta. Para electrodos ultraaltos (50 ~ 90 mm) y ultrafinos (0,2 ~ 0,5 mm), no se deforman fácilmente durante el procesamiento. Y en muchos casos, el producto debe tener un buen efecto de textura, lo que requiere que al fabricar el electrodo, se intente hacer un electrodo público general. Sin embargo, existen varios problemas ocultos al fabricar un electrodo macho integrado. Debido a las propiedades fáciles de recortar del grafito, este problema se resuelve fácilmente y el número de electrodos se reduce considerablemente, pero los electrodos de cobre no.

2. Creación rápida de prototipos por chispa eléctrica, pequeña expansión térmica y baja pérdida.

Dado que el grafito tiene mejor conductividad eléctrica que el cobre, su velocidad de descarga es más rápida que la del cobre, que es de 3 a 5 veces mayor que la del cobre. Además, puede soportar una gran corriente durante la descarga, lo que resulta más ventajoso durante el mecanizado en bruto por electroerosión. Al mismo tiempo, en el mismo volumen, el peso del grafito es 1/5 veces mayor que el del cobre, lo que reduce en gran medida la carga de electroerosión. Tiene grandes ventajas para fabricar electrodos de gran tamaño y ánodos integrales. La temperatura de sublimación del grafito es de 4200 °C, que es de 3 a 4 veces mayor que la del cobre (la temperatura de sublimación del cobre es de 1100 °C). La deformación es muy pequeña a altas temperaturas (1/3~1/5 del cobre en las mismas condiciones eléctricas) y no se ablanda. La energía de descarga se puede transferir a la pieza de trabajo con alta eficiencia y bajo consumo. Dado que la resistencia del grafito aumenta a altas temperaturas, puede reducir eficazmente la pérdida de descarga (la pérdida de grafito es 1/4 de la del cobre) y garantizar la calidad del procesamiento.

3. Peso ligero y bajo coste

En el coste de fabricación de un conjunto de moldes, el tiempo de mecanizado CNC, el tiempo de mecanizado por electroerosión y la pérdida del electrodo representan la gran mayoría. del coste total, que viene determinado por el propio material del electrodo. En comparación con el cobre, la velocidad de procesamiento y la velocidad de electroerosión del grafito son de 3 a 5 veces mayores que las del cobre. Al mismo tiempo, las características de desgaste mínimo y la fabricación de electrodos de grafito integrales pueden reducir la cantidad de electrodos, lo que también reduce los consumibles de los electrodos y el tiempo de procesamiento. Estos pueden reducir en gran medida el costo de fabricación de los moldes.

II.Requisitos y características del procesamiento electroquímico de electrodos de grafito

1. Fabricación de electrodos

La producción profesional de electrodos de grafito utiliza principalmente máquinas herramienta de alta velocidad. la estabilidad debe ser buena, el movimiento de tres ejes debe ser uniforme y estable sin vibraciones, y la precisión de rotación como el husillo debe ser lo mejor posible. Las máquinas herramienta generales también pueden completar el procesamiento de electrodos, pero el proceso de programación de la trayectoria de la herramienta es diferente al de los electrodos de cobre.

2. Mecanizado por descarga eléctrica

El electrodo de grafito es un electrodo de carbono. Debido a que el grafito tiene buena conductividad eléctrica, puede ahorrar mucho tiempo en la electroerosión, que es una de las razones por las que se utiliza el grafito como electrodo.

3. Características de procesamiento de los electrodos de grafito

El grafito industrial es duro y quebradizo, y el desgaste de las herramientas es grave durante el mecanizado CNC. Generalmente se recomiendan herramientas recubiertas de carburo o diamante.

En el mecanizado de desbaste de grafito, la herramienta puede cortar directamente sobre la pieza de trabajo, mientras que en el mecanizado de acabado, para evitar el colapso y la fragmentación de las esquinas, a menudo se utilizan métodos de corte ligero y avance rápido. En términos generales, cuando la profundidad de corte es inferior a 0,2 mm, el grafito rara vez se rompe y se puede obtener una buena calidad de la superficie de la pared lateral. El polvo generado durante el mecanizado CNC de electrodos de grafito es relativamente grande y puede invadir el husillo y el husillo de la máquina herramienta. Esto requiere que las máquinas herramienta de procesamiento de grafito tengan dispositivos correspondientes para manejar el polvo de grafito, y las máquinas herramienta deben estar selladas porque el grafito es tóxico.

3. Ejemplos de procesamiento de electrodos de grafito

Como se muestra en la Figura 1, el tamaño del electrodo de grafito con núcleo en bruto del molde de inyección de placa colgante es de 182 mm × 42 mm × 65 mm, y el El ancho máximo de la ranura intermedia es de 3,1 mm, la profundidad máxima de la ranura es de 5,1 mm y la altura total de procesamiento es de 64 mm.

Este tipo de electrodo tiene un tamaño mediano y una forma compleja, por lo que es un modelo común entre los electrodos de grafito. Todo el modelo está controlado por CNC mediante Wildfire 2.0 de Pro/ENGINEER, pero se sumerge en queroseno durante varias horas antes de mecanizarlo para reducir su fragilidad. Dado que la ranura del medio es pequeña e irregular, la estrategia de mecanizado de la leva es: desbastar primero la forma general, luego terminar la superficie curva y la superficie curva conectada al extremo inferior, luego desbastar la ranura del medio y finalmente terminar la ranura del medio. .

Figura 1 Electrodo de grafito de núcleo fijo de molde de inyección de panel colgante

1. Mecanizado en bruto general

Utilice una fresa de hoja recubierta D20 (R1) y adopte el modo de mecanizado en espiral. (TYPE_SPIRAL), profundidad de corte (paso _ profundidad) 0,35 mm, distancia de paso (lateral _ paso) 8 mm, margen de perfil (prof _ stock _ permitir) 0,35 mm, margen de mecanizado en desbaste (áspero _ stock _ permitir). El margen inferior (BTTom_stock_allow) es de 0,35 mm, el método de procesamiento (rough_option) es de solo rugoso, la altura de seguridad (clear_dist) es de 5 mm, la velocidad del husillo (spindle_speed) es de 2500 r/min y la velocidad de avance (cut_feed) es de 800 mm/ mín.

Utilice la función de reproducción de pantalla para procesar la ruta de la herramienta como se muestra en la Figura 2.

Figura 2 Esquema general del mecanizado en desbaste

La inspección CNC y la inspección de sobrecorte se realizan en el mecanizado al mismo tiempo. La fresa no entró en la ranura central y fresa toda la forma del electrodo, lo que cumplió con los requisitos del proceso. Presione Listo w q para salir. El tiempo de cálculo del programa es de 50 s y el tiempo de procesamiento es de 2,1 h.

2. Acabado 1

La fresa de extremo esférico D16 (R8) se utiliza para acabado, fresado de superficies, paso (side_step) 0,2 mm, margen de perfil (prof_stock_allow) -0,25 mm. , ángulo de corte (cut_angle) 45°, tipo de procesamiento (scan_type). La altura de seguridad (clear_dist) es de 5 mm, la velocidad del husillo (spindle_speed) es de 2500 r/min y la velocidad de alimentación (cut_feed) es de 650 mm/min. Usando la función de reproducción de pantalla, la ruta de la herramienta de procesamiento se muestra en la Figura 3. Al mismo tiempo, se realizan inspecciones NC y de sobrecorte en el procesamiento. La fresa no ingresa en la ranura intermedia y se elimina el margen negativo (espacio de chispa, es decir, la cantidad de vibración) de la superficie de mecanizado definida fuera de la ranura, lo que cumple con los requisitos del proceso. Presione Done Swq para salir. El tiempo de cálculo del programa es de 130s y el tiempo de procesamiento es de 1,5h.

Figura 3 Acabado de superficie curva

3. Acabado 2

Utilice una fresa con plaquita revestida D20 (R1), tipo de procesamiento (SCAN_TYPE) TYPE_2, profundidad de corte ( paso _ profundidad) 0,35 mm, distancia de paso (lado _ paso) 8 mm, margen de contorno (PROF_STOCK_ALLOW) -0,25 mm, margen de desbaste (ROUGH _ Bottom _ STOCK _ ALLOW) 0 mm, modo de procesamiento (ROUGH_OPTION) PROF_ONLY, altura de seguridad (clear_dist ) es de 5 mm, la velocidad del husillo (spindle_speed) es de 2500 r/min y se utiliza la función de reproducción de pantalla. La ruta de la herramienta de procesamiento se muestra en la Figura 4. Al mismo tiempo, se realizan inspecciones NC y de sobrecorte en el procesamiento. La fresa realiza el procesamiento lateral y el lado del electrodo se fresa en su lugar para cumplir con los requisitos del proceso. Presione Done Swq para salir. El tiempo de cálculo del programa es de 45s y el tiempo de procesamiento es de 2h.

Figura 4 Acabado de la superficie lateral

4. Mecanizado de desbaste de la pequeña ranura en el medio

Utilice una fresa de punta redondeada revestida D2 (R0.4) y adopte el método de mecanizado en espiral (TYPE_SPIRAL), profundidad de corte (paso _ profundidad) 0,25 mm, distancia de paso (lado _ paso) 0,8 mm, margen de contorno (PROF_STOCK_ALLOW) -0,25 mm, margen de mecanizado en desbaste (áspero _ stock _ permitido). Límite inferior (BTTOM_STOCK_ALLOW) - 0,3 5 mm, modo de procesamiento (desbaste_opción) solo altura de seguridad_desbaste (clean_dist) 5 mm, velocidad del husillo (velocidad del husillo) 3500 r/min, velocidad de avance (alimentación_corte) 450 mm/min.

Utilice la función de reproducción de pantalla para procesar la ruta de la herramienta como se muestra en la Figura 5.

Realice una inspección CNC y una inspección de sobrecorte en el procesamiento al mismo tiempo. La fresa ingresa en la ranura central y fresa la forma de la ranura, lo que cumple con los requisitos del proceso. Presione Done Swq para salir. El tiempo de cálculo del programa es de 30 segundos y el tiempo de procesamiento es de 1 hora.

Figura 5 Mecanizado en desbaste de la pequeña ranura en el medio

5. Acabado III

La fresa de extremo esférico D1 (R0.5) se utiliza para el acabado. , fresado de superficie, longitud del paso (side_step) 0,2 mm, margen de contorno (PROF_STOCK_ALLOW) -0,25 mm, ángulo de corte (cut_angle) 45°, tipo de procesamiento (scan_type). La altura de seguridad (clear_dist) es de 5 mm, la velocidad del husillo (spindle_speed) es de 3500 r/min y la velocidad de alimentación (cut_feed) es de 400 mm/min. Usando la función de reproducción de pantalla, la ruta de la herramienta de procesamiento se muestra en la Figura 6. Al mismo tiempo, se realizan inspecciones NC y de sobrecorte en el procesamiento. Cuando la fresa ingresa a la ranura central, se elimina el margen negativo (espacio de chispa, es decir, la cantidad de vibración) de la superficie de mecanizado definida en la ranura, lo que cumple con los requisitos del proceso. Presione Listo wq para salir. El tiempo de cálculo del programa es de 60 segundos y el tiempo de procesamiento es de 0,5 h

La Figura 6 completa el pequeño surco en el medio

IV Edición de las instrucciones de operación de procesamiento

Mecanizado CNC Las instrucciones de trabajo se muestran en la Figura 7.

Figura 7 Ejemplo de instrucciones de operación de procesamiento

Verbo (abreviatura de verbo) Conclusión

De acuerdo con la tendencia de desarrollo futuro de la industria del molde, ¿quién puede lograr el objetivo en el menor tiempo? ¿Quien complete la fabricación de moldes gana clientes y el mercado? En comparación con el cobre, los electrodos de grafito tienen las ventajas de un menor consumo de electrodos, una rápida velocidad de procesamiento de descarga eléctrica, buena maquinabilidad, peso ligero y un pequeño coeficiente de expansión térmica, y gradualmente están siendo reconocidos y aceptados por todos. ¡Con los electrodos de grafito, tienes el futuro de los moldes! (Zhang Xiaolu de Jiangsu Chunlan Machinery Manufacturing Co., Ltd.)