石墨电极对放电条件的要求

石墨电极对放电条件的要求

1，对脉冲电流(IP)的要求：

脉冲电流的特点是:数值越大,放电加工速度越快,放电间隙越大,表面粗糙度越粗,电极损耗越小.

1). 脉冲电流受放电面积的影响, 即电流密度的影响.

石墨电极脉冲电流的选用原则以平均电流为标准

石墨电极大型时，电流密度通常设为10～12A/cm2；

石墨电极时，电流密度通常设为6～8A/cm2.

2). 脉冲电流受电极减寸量（火花位）大小的影响

若大面积用小火花位或小面积用大火花位都不适合石墨电极的正常放电加工.

电流的选用须由电极面积的大小来确定,这是最合理选用方法.

石墨电极的平均电流达到10A～120A时,电极损耗最小.随电流的增大电极损耗也增大. 2，对脉冲宽度(ON TIME、放电脉宽)的要求：

脉宽的特点:数值越大,放电时间越长,加工速度越快,电极损耗越小,放电间隙越大,表面粗糙度越粗.加工稳定性越差.

石墨电极的脉宽取值范围为0～1000 us.

脉冲宽度较大时，加工速度随着脉宽的增大，加工不稳定，加工时间增加，加工速度减慢 ,并使工件表面烧蚀;其取值一般不超过420 us.当脉宽在100～300us时石墨电极损耗最小.

脉宽的选用要根据电流大小以及放电加工要求来确定,若放电面积较大或用作粗加工时,为提高加工速度,脉宽取大些;细小的面积或精加工时,考虑到表面粗糙度, 则脉宽取小些.

工件材料不同,加工极性不同,脉宽对加工效果的影响也不同.

不同的生产厂家、不同等级、不同批号的石墨材料,脉宽的影响也不同.

相同脉宽,石墨颗粒越小,电极损耗越小.

3，对脉冲间隔 (OFF TIME 放电休止)的要求：

脉冲间隔的作用是让放电自动辙消,消除电离, 让加工液介质清除杂物,并为下一次放电作准备.

脉冲间隔的特点:只影响放电加工速度和加工稳定性,而对其它影响较小.当其值越大,加工稳定性越好,加工速度相对较慢，但放电稳定却比不稳定要快；.

脉冲间隔的取值范围要比脉宽宽得多, 可在0～2500 us之间.脉冲间隔为100us时达到最小值，脉冲间隔再增加电极损耗反而增大.

石墨电极放电加工中常取脉冲间隔(OFF)=脉宽(ON),并视加工的稳定情况进行调整到脉宽的1/3～2/3.

当脉冲间隔合适时，随着脉冲间隔的增加，极间介质的消电离比较充分，有利于形成覆盖层（在电加工过程中蚀除产物和介质分解的含炭物附着在电极表面），因而电极损耗减小，但当脉冲间隔大于100us时，电极和工件表面冷却的时间过长，下一个脉冲就需要更多的能量形成放电通道，并且不利于覆盖层的形成，电极损耗反而增加。若脉冲间隔过小，电极和工件之间的消电离不充分，可能在电极表面和工件表面产生烧蚀现象。

休止时间一般只影响放电加工速度,而对电极损耗和加工表面粗糙度的影响不明显.

4 对间隙电压(SV)的要求：

间隙电压的特点:值越大,加工稳定性越好,放电加工速度越快.放电间隙大小, 对电极损耗和表面粗糙度影响不大：

不同的火花机台,所设定的间隙电压的档级也不同,一般分为:

40～60V档,90～120V档, 150～190V档,200～250V档.

石墨电极的大电流加工要使用较大的间隙电压,可达200～250V. 而精加工中则用较小

间隙电压(40～60V).

使用不档位的间隙电压,其加工电流也不同.

5 对加工极性的要求：

在电火花加工中，脉冲电源极性决定了电流的方向，不同的电极极性直接影响电加工效果.

在正极性加工时，石墨电极作为正极，随着电流的流过，温度上升，放出的热电子就增多.因此，工件被蚀除的部分就多，此时加工速度快.

加工模具钢时，石墨电极在负极性加工时与正极性加工比较：电极损耗大，加工速度慢，表面质量好。在较长脉宽时，如脉冲宽度为200us时，正极性加工的电极损耗几乎达到零，有时还会出现逆损耗，但表面粗糙度值增大，石墨电极粗加工时，用较长脉宽，如果着重考虑电极损耗，应采用正极性加工（即石墨电极设为正极，工件设为负极），电极损耗小；如果首先考虑工件的加工速度，也采用正极性加工（即工件设为负极，石墨电极设为正极），加工速度快。

红铜电极在精加工或微精加工时，用较短脉宽应采用负极性加工，有利于获得较好的表面质量，但电极损耗较大：

不同的工件材料，石墨电极极性的选择也不同.一般工具钢、不锈钢、铜合金、铝合金、钨钢采用正极性加工,而钛合金多采用负极性加工

6 加工速度的调整：

放电加工时，工具和工件同时受到不同程度的电蚀，单位时间内工件的电蚀去除量称之为加工速度，即生产率.

在电火花加工过程中，影响加工速度的因素很多，主要有加工极性、电参数、工件材料以及工作液等.提高加工速度常在在粗加工中优先考虑,通常是放电能量越大,加工速度越快,所以:

①.依靠较大的电流才能确保石墨电极的高速加工；

②.要保证足够的火花位才能使用较大的加工电流；

③.增加脉宽虽然也能提高加工速度,但在石墨电极放电加工中,过大的脉宽会使加工不稳定反而影响加工速度,且容易发生积炭的现象；

④.用较短的放电休止可以提高加工速度,但要注意加工稳定性；

⑤.用较大极间电压或高压电流对提高加工速度有利；

⑥.不同的电极材料、不同的工件材和不同的火花机台要选用不同的放电参数。

7 表面粗糙度的调整：

表面粗糙度由脉冲宽度、峰值电流、电极材料和工件材料共同决定的.电火花加工的表面和机械加工的表面不同，它是由无方向性的无数小坑和硬凸边所组成，电火花加工表面粗糙度通常用微观轮廓平面度的平均算术偏差Ra表示。

表面粗糙度受石墨颗粒直径大小的影响, 颗粒越大其得到的表面粗糙度就越粗.通常选用细粒径的石墨来提高表面光洁度；

脉宽越大,单位时间内放电时间越长,放电蚀痕越深,其加工表面也越粗.石墨电极以较小的脉宽来完成放电过程,则形成较浅的蚀痕而利于抛光.铜电极为了损耗小用较长的脉宽来完成放电,其形成的蚀痕较深、表面硬度也大,从而导致抛光困难；

峰值电流越大,加工表面粗糙度, 其没有脉宽影响大,所以石墨电极的“大电流、小脉宽”原则也是降低加工表面粗糙度的特点.

主轴摇动加工方式也是降低表面粗糙度和获得均匀纹面的有效手段。

8 电极损耗的调整：