animateMainmenucolor
activeMenucolor
Станкостроительный завод Металлообрабатывающие станки и инструмент
г. Набережные Челны
Обратная связь
Главная / ЧПУ станок / Фрезерный станок / Обработка графита на фрезерном станке с ЧПУ

Обработка графита на фрезерном станке с ЧПУ

Графит обладает особыми свойствами, которые затрудняют обработку. Он прочный, но также хрупкий, и при неправильном обращении подвержен образованию сколов.

Графит абразивен, что создает высокий износ инструмента обычным явлением.

«На самом деле обработка графита намного легче с точки зрения нагрузки на шпиндель по сравнению с механической обработкой сталей» - пояснил Брайан Пфлюгер, менеджер по производственной линии EDM. «Графит намного мягче стали, что обеспечивает более высокую скорость подачи при обработке, но при обработке материал превращается в порошок а не в стружку как это обычно бывает с металлом».

На рынке Северной Америки графит, как правило, является стандартным электродным материалом для использования в большинстве оборудования. Эти электроды позволяют сократить время черновой обработки графита и стоят дешевле, чем медные электроды.

«Графит обеспечивает экономичный способ изготовления электродов и создает очень стабильный процесс с меньшим износом, чем у других электродных материалов», - сказал Стив Бонд, национальный менеджер по продажам продуктов Robodrill.

Однако графит имеет ограничения в способности достигать ультрадисперсного качества поверхности. Эти электроды обычно могут давать чистоту поверхности до 30 мкРр / 0,7 мкРа, что является достаточным для большинства общих применений.

Если требуется более тонкая отделка, необходимо использовать электроды из другие материалов.

«В зависимости от требований к деталям использование графита во время черновой обработки обеспечивает более высокую скорость обработки при меньшем износе электродов. Затем медные электроды используются во время чистовой обработки для создания более тонкой поверхности и меньшего износа электрода, обеспечивая наилучшее сочетание скорости и производительности» - сказал Пфлюгер.

Медно-вольфрамовые электроды также доступны, но обычно имеют более высокую стоимость и должны использоваться при более низких скоростях обработки.

«Существует также комбинированный медно-графитовый материал, известный как POCO C3, который предлагает гибридное преимущество как графита, так и меди», - пояснил Бонд. «Несмотря на то, что этот гибрид материалов не так популярен, как в предыдущие годы, он предлагает в некоторых случаях лучшую износостойкость и отделку из одноэлектродного материала».

Медь также используется в цехах, где требуется более чистая среда обработки.

«Как бы вы ни старались, трудно или, я бы сказал, невозможно собрать всю углеродную пыль, поэтому медь в этих случаях более подходит», - сказал Бонд.

Фрезеровка графита

Фрезерование графитовых электродов марки сопровождается возникновением ряда проблем. Они включают в себя следующее:

1. Износ инструмента. Поскольку графитовые материалы, используемые для электроэрозионной обработки, являются очень абразивными по своей природе, необычайно быстрый износ инструмента является посеянным явлением. Хотя даже стандартные резцы из быстрорежущей стали могут обрабатывать этот графит, они будут демонстрировать высокие характеристики износа, что затрудняет поддержание высокоточного контроля размеров и хорошего качества поверхности.

«При фрезеровании графитовых электродов используя станок ЧПУ, крайне важно добиться как высокой точности, так и стабильного качества поверхности, потому что на конечном изделии будут видны любые следы от инструментов, трещины или дефекты» - сказал Пфлюгер.

Твердосплавные и алмазные инструменты также распространены, потому что они могут противостоять износу инструмента лучше, чем обычные инструменты.

«Большая часть графита теперь обрабатывается с помощью инструментов с твердосплавным или алмазным покрытием» - говорит Бонд. «Оба эти типа материалов хорошо выдерживают абразивность карбида».

2. Геометрия детали. Большинство графитовых электродов представляют собой сложные детали с особенностями, которые нелегко создать с помощью обычных инструментов и стандартных фрезерных станков. Фактически, большая часть этих электродов содержит маленькие, глубокие и хрупкие элементы, которые очень трудно создать.

«Для соответствия требованиям к геометрии малых и глубоких электродов требуются меньшие режущие инструменты, что создает проблему для скорости вращения фрезерного шпинделя» - сказал Пфлюгер.

Сочетание высокой скорости подачи режущего инструмента станка, малого диаметра и трудно режущего графита требует оптимальной производительности при скорости вращения шпинделя фрезерного станка с ЧПУ от 20000 до 40000 об / мин.

3. Устранение пыли. Пыль, создаваемая при фрезеровке на станке ЧПУ графитовых электродов EDM, также является очень абразивной. Это быстро ухудшает работу фрезы, и также представляет опасность для узлов фрезерного станка и производственной среды.

«Если устранение графитовой пыли не происходит и не происходит ее сбор, это может представлять опасность для здоровья оператора и может привести к критическому повреждению механических компонентов фрезерного станка, таких как шпиндель, накладки и ШВП», - сказал Пфлюгер.

Вообще говоря, любая пыль может быть взрывоопасной. Однако пыль, образующаяся в процессе изготовления электродов, обычно достаточно плотная, поэтому для нее не требуются взрывозащитные системы.

По словам Бонда, каждый производитель должен решить эту проблему, поскольку она связана с их собственными стандартами безопасности. Он также посоветовал установить систему пылеулавливания.

«С точки зрения стандартов безопасности и охраны труда компании должны обращаться к информации, предоставленной производителями графита, для правильного обращения с отходами графита и их утилизации» - добавил Бонд.

4. Сухой материал. Графит является пористым материалом, который поглощает влагу. Это свойство может вызвать проблемы при использовании материала.

«Если влага не будет удалена до начала работы EDM, она будет перегреваться во время процесса эрозии и расширяться, вызывая скол или разрушение электрода» - сказал Бонд. «Удаление влаги может быть достигнуто простым помещением графита в камеру сушки на несколько часов, чтобы высушить его».

Если фрезерные инструменты не могут создать желаемую чистоту поверхности или геометрические требования, необходимые для создания электрода, можно использовать проволочный EDM.

Следует также отметить, что использование проволочной EDM для создания электродов является медленным процессом по сравнению с обычной механической обработкой на фрезерном станке.

«Это средство изготовления графитовых электродов не будет самым быстрым, но есть особые обстоятельства, при которых целесообразно использовать проволочный электроэрозионный станок для резки графита» - сказал Пфлюгер.

«Если по требованиям к геометрии графитового электрода необходимы очень малые радиусы внутреннего угла, а это выходит за рамки оборотов шпинделя фрезерного станка, то использование EDM проволоки в качестве альтернативного метода производства имеет смысл. Использование электроэрозионной обработки проволоки для обработки графитовых электродов также полезно для мелких или тонких деталей, которые могут быть нестабильными или слишком хрупкими для фрезерования на станке».

Специальное оборудование для обработки графита

Фрезерный станок с ЧПУ, специально предназначенный для изготовления графитовых электродов, имеет несколько основных отличий от типичных обрабатывающих центров. Они включают:

1. Более высокая скорость шпинделя. Более высокие обороты шпинделя необходимы для быстрых программируемых скоростей подачи и обычно используют резцов малого диаметра. «Типичные минимальные обороты для графитового фрезерного станка должны составлять 20 000 об/мин, но обороты некоторых шпинделей составляют от 30 000 до 40 000 оборотов в минуту» - сказал Пфлюгер.

2. Системы для улавливания и сбора пыли. Крайне важно управлять и собирать графитовую пыль, образующуюся во время фрезерования. Всё графитовое фрезерное оборудование полностью закрыто, и многие станки оснащены системой сбора и фильтрации пыли большой емкости для удаления и сбора графитовой пыли.

3. Специальные крышки и пломбы. Фрезерные станки для обработки графита (большинство из них) оснащены дополнительными уплотнениями и специальными крышками для предотвращения выхода графитовой пыли из рабочей зоны. «Эти дополнительные функции предотвращают загрязнение и повреждение шпинделя и ШВП станка графитовой пылью, а также продлевают срок службы кожухов станка» - сказал Пфлюгер.

4. Система ЧПУ. Фрезерный центр обработки графита нуждается в достаточно мощных органах управления для обработки большого количества данных, что типично для очень сложных программ обработки деталей.

Поскольку эти конструктивные особенности являются общими для большинства фрезерных станков с ЧПУ независимо от производителя, решение о том, какой фрезерный станок купить, часто сводится к величине допусков в готовых деталях.

«Инвестировать в станок, чтобы сделать допуски от 0,002 до 0,003 дюйма. Допуски на электроды требуют гораздо больших инвестиционных затрат, чем допуски на несколько десятых. Все сводится к требованиям со стороны заказчика» - сказал Бонд.

Некоторые графитовые фрезерные станки могут даже выполнять обработку и графита и стали. Что является более гибким подходом к производству. Смена происходит относительно быстро. Однако графитовая обработка выполняется в сухом виде, тогда как обработка стали обычно выполняется с использованием охлаждающей жидкости.

«Идея использования жидкости привлекательна для фрезерования графитовых электродов, потому что это существенно сократило бы количество образующейся графитовой пыли, но реальность такова, что это не практично» - сказал Пфлюгер. «Если графитовый фрезерный станок предназначен исключительно для производства графитовых электродов, то диэлектрическую жидкость EDM можно использовать для охлаждающей жидкости. Использование диэлектрической жидкости EDM в качестве охлаждающей жидкости в фрезерном станке потребует других модификаций системы фильтрации охлаждающей жидкости, поскольку графитовая пыль будет скапливаться а это может засорить стандартную систему охлаждения».

«Количество электродов, необходимое для одной работы, не будет одинаковым для другой работы. Каждая компания имеет свои собственные требования к электроду, основанные на сложности выполняемой работы» - сказал Бонд. «Нередки случаи, когда на вертикальном фрезерном станке используется избыточное вращения шпинделя, когда электроды поставляются исключительно в EDM. Автоматизация процесса производства электродов может помочь в изготовлении электродов в соответствии с требованиями, и без лишних расходов».

Пфлюгер согласился с тем, что управление рабочим процессом является одним из главных направлений деятельности для любой компании. Автоматизация призвана помочь выполнять свои задачи без постоянного контроля оператора.

«Ключом является определение самого медленного процесса в производстве, потому что скорость самого медленного процесса будет определять общую производительность» - сказал Пфлюгер.

В зависимости от требований к работе, лучше всего обработать все электроды до начала операции EDM. Это позволит оператору EDM настроить, определить местоположение и запрограммировать все электроды в автоматическом устройстве смены инструмента (ATC) станка для всех необходимых функций детали за один раз и поможет максимизировать автоматическую работу фрезерного станка.

«Можно даже автоматизировать EDM и графитовый фрезерный станок вместе, что позволит одновременно обрабатывать детали и электроды без вмешательства оператора» - сказал Пфлюгер.

Перед загрузкой в станок каждый электрод должен быть проверен на наличие дефектов и сколов. Обычно это ручная операция или с применением оптического цифрового устройства, которое измеряет форму профиля и в некоторых случаях, находит даже самые маленькие сколы или трещины.

Вас может заинтересовать

Axis F2

Гарантия, доставка, лизинг, трейд-ин, рассрочка

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ

1 590 000 руб.

купить

Axis F4

Бесплатная доставка, рассрочка 0 %, гарантия, обучение

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ

цена по запросу

купить

Axis F7

Пуско-наладка, обучение, трейд-ин, рассрочка 0%

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ

цена по запросу

купить

Axis F8

Пуско-наладка, обучение, трейд-ин, рассрочка 0%

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ

цена по запросу

купить