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国内石墨电极机械加工大体可分为两种类型。一类是吉炭、兰炭等从美、日等国引进数控电极加工自动线,使电极的加工质量大幅度提高,达到了国际水平。另一类是其他企业仍普遍使用的经过简单改装的国产普通车床,加工时工人劳动强度大,生产效率低,规格受限制,而且加工精度、表面粗糙度均难以满
石墨电极加工设备(machining equipment for graphite electrode)是指用于加工石墨电极的机械设备。包括石墨电极本体和接头加工设备。
由普通车床组成用石墨电极加工的设备。
(1)工作原理
采用3台C630普通车床组成流水线,实现石墨电极加工工艺过程,使产品达到用户使用的技术标准。
3台C630普通车床分工:台C630车床实现车外圆。第二台C630车床实现掏孔平端面。第三台C630车床实现石墨电极内螺纹加工。锥形石墨电极,在拖板带动下,依靠靠模装置和铣刀装置实现锥形内螺纹加工。
(2)设备加工特征
采用C630车床加工石墨电极,其优点是设备价格低、操作简单、维护方便、加工成品率较高、较易于切削。缺点是劳动强度大,系统加工精度低,加工中易产生较大振动,加工中产生较大粉尘造成机床的磨损和危害工人身体健康。
(3)设备组成
它与C630普通车床一样由床头箱、走刀箱、拖板箱、床身及其附件等组成。
石墨电极的螺纹加工是机械加工的关键工序,也是终加工工序。国内炭素行业大多采用C630车床单刀铣削,其缺点是刀具磨损严重,螺距误差大,牙面粗糙度高,倒角调整麻烦,且难以整齐划一。部分企业已经或正在改装的手动梳刀加工,比起单刀加工来,螺纹精度与牙面质量已有较大提高,但轴向和径向尺寸难以控制,倒角不规则,电极的长短不一,造成对刀困难,工人的劳动强度也很大。
石墨电极材料具有质软、导热导电性能好、耐高温等优点,被广泛应用,以模具行业为例,石墨因其具有电极消耗小、加工速度快、耐温高、加工精度高等优点,逐渐代替铜电极成为加工电极的主流,在加工方法上除了普通的机械加工外,、率的高速加工技术也在石墨加工中广泛应用,加工石墨电极可以选择使用石墨精雕机。
石墨加工中会产生大量的颗粒粉尘,这些粉尘不但对人体有害,对机床和加工刀具的使用寿命也有影响,把石墨粉尘浓度控制在合理的范围之内不仅保护工人健康,也会延长机床和刀具的寿命、降低成本、提高生产效率,将石墨粉尘控制在合理范围内,避免生产事故的发生也是安全生产的。
石墨是一种具有显微缺陷的非均质脆性材料,存在结构不均匀性、多孔性和脆性等特点,这对其材料的加工有重要的影响。石墨材料切削加工与金属材料有很大的区别:金属材料是通过塑性变形获得带状或节状切削来实现材料去除,而石墨材料是通过脆性断裂生成崩碎型切屑颗粒或粉坐来实现。
石墨粉尘对机床和刀具的使用寿命和加工精度有很大影响。石墨粉尘若进入主轴则会造成装夹不稳,缩短刀具寿命,增大加工表面粗糙度,增加停机时间,降低工件加工尺寸精度和主轴轴承使用寿命等现象。对于高速加工机床来说,由于主轴转速很高,装夹不稳会引起非常大的惯性离心力,它会使抗弯强度和断裂韧性都较低的刀片发生断裂,除造成废品外,对操作者和机床都会带来危险。机床一般都由透明材料做的防护罩以便加工过程的观察,若石墨粉尘玷污防护罩会降低可视度,影响操作工人视线,造成废品增多。纯度不高的石墨粉尘内含有碳化硅,碳化硅是一种高硬度的研磨粉,侵入机器会加剧机器滑动面的磨损,进入进给系统则会造成丝杠、导轨的磨损,而纯度高的石墨是良好的导电材料,石墨粉尘进入数据线接口会影响数据传输,侵入数控系统会影响其灵敏度和可靠性,更严重的会造成电器系统的短路引发生产事故。
随着精雕机行业的不断在发展,精雕机的分工越来越细化。石墨精雕机可以说是加工石墨的精雕机,是于加工石墨电极和石墨模具以及其它的石墨材质的产品。石墨精雕机作为一种一体化的数控化加工设备,对于确保石墨精雕机正常运转还是有要求的, ,石墨精雕机的工作场地以及情况选择的过程中,要避开存在强电或者是强磁等或者会紧张影响到其信号传输的配备;电源定然要选择3芯的以确保接地从命不乱,减少不必要的干扰,电压该当颠簸,防止选择一些有较大的电压,或者操作稳压器来打点电压的不乱性,避免在强酸、强碱的工作环境中长期操作石墨精雕机。
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