1石墨電極加工中的質(zhì)量問題

石墨電極加工質(zhì)量差主要表現(xiàn)在以下三個方面：1）電極錐孔螺紋加工精度不達(dá)標(biāo)。不能保證任何電極都能與同規(guī)格的接頭可靠連接（即保持互換性）；2）電極體的外回軸與接頭孔的軸線不同心。3） 電極上、下端面不平行或電極本體主干中心線與一端面不垂直。上下電極連接后，軸線出現(xiàn)“扭曲”，垂直度無法保證，端面一側(cè)壓接緊密，另一側(cè)有間隙。

特別是由于工作原理的不同，“美式”車床容易產(chǎn)生2）和3）現(xiàn)象，而“日式”車床主要集中在圓錐螺紋孔的加工上。下面主要分析“日系”車床存在的問題。

“日本”車床錐孔螺紋加工過程中常見的質(zhì)量問題有：

1） 所謂“一好三壞”和“三好一壞”在“十”方向上的扁平化；

2） 螺紋孔為橢圓形（即扁平）；

3） 在圓錐形孔的整個圓周上有一個小缺陷；

4） 細(xì)線形，嚴(yán)重者可導(dǎo)致“花牙”；

5） 錐孔和孔底螺紋一端正常，另一端螺紋頂部不完整；

6） 齒型異常。接頭與電極孔旋合后，螺紋齒表面出現(xiàn)周期性亮點（俗稱“西瓜皮”）；

7） “螺紋孔”中的凸氣體

2原因分析

石墨電極的加工質(zhì)量在很大程度上取決于機床的性能。機器本身的各種問題都可能導(dǎo)致加工產(chǎn)品質(zhì)量不合格。以下是螺紋加工機本身的一些常見問題。

2.1鞍座

1） 調(diào)整不當(dāng)，托輥過高或過低。在電極外圈加工尺寸相同的前提下，如果托輥過高，會導(dǎo)致電極加工端頭抬高，相當(dāng)于螺紋加工中加大取X的深度，加工后的電極螺紋孔會變大；反之，如果托輥較低，電極加工端會下沉，加工的電極螺紋孔也會較大。同時，由于電極軸線與實際旋轉(zhuǎn)中心線不一致，也會影響端面的平面度控制。

2） 托輪轉(zhuǎn)動不靈活。軸承損壞，或托輥與支架一側(cè)摩擦。

3） 蝸輪磨損或損壞，軸承后兩側(cè)（或一側(cè)）下沉。在電極旋轉(zhuǎn)過程中，由于螺孔的形狀和鞍形支架上電極外表面的形狀（特別是單邊下沉），加工的螺紋孔呈橢圓形。如果擰緊接頭，齒面甚至出現(xiàn)“拋物線”痕跡。

2.2滾珠絲杠副

1） 維修供給系統(tǒng)的間隙。

2） 螺距誤差的變化。長期使用后，由于機械磨損的客觀存在，機械傳動部件和導(dǎo)向副的間隙必然增大，滾珠絲杠的補償值也必然發(fā)生變化。一旦磨損或維修不及時進行人工補償，原始位置精度就不在出廠狀態(tài)，這就大大降低了加工精度。加工過程中，兩軸絲杠間隙超過內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，可能導(dǎo)致螺孔（即組合度）變大或變?。?/p>

如果2軸絲杠間隙超過內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，會造成螺紋廓形異常等嚴(yán)重后果。

2.3機床導(dǎo)軌

1） 正常磨損。在長期使用過程中，由于兩個接觸面的摩擦程度不同，摩擦副表面會產(chǎn)生不同程度的磨損，影響加工精度和生產(chǎn)效率。

2） 接觸面灰塵嚴(yán)重。車床保養(yǎng)、潤滑不到位。

2.4卡盤

1） 鉗口夾不緊。三只爪子不在同心圓上，卡盤積滿灰塵。

2） 氣壓不夠。壓縮空氣含水量高，壓力低。在螺紋加工過程中，卡爪不夾緊電極，導(dǎo)致電極縱向偏離初始位置或電極速度滯后于行程X。

2.5飛片本體及軸承座

1） 主軸錐孔與梳齒XX手柄連接不可靠?？赡苁遣牧虾湾F度不匹配，更換v型手柄操作不當(dāng)。

在切削過程中，XX梳齒的主軸錐孔和手柄在離心力的作用下會徑向膨脹。隨著轉(zhuǎn)速的增加，膨脹系數(shù)增大，配合面間的接觸和應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜。當(dāng)主軸錐孔和X手柄使用相同材料時，前者的膨脹量總是大于后者，從而降低了連接的可靠性；如果主軸錐孔和梳齒XX手柄的材料性能不匹配，后果會更嚴(yán)重。在普通轉(zhuǎn)速下，上述變化一般可以忽略不計，但當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，離心力引起的徑向膨脹會降低連接面間的接觸應(yīng)力，導(dǎo)致XX梳齒柄相對于主軸錐孔的位置發(fā)生變化，導(dǎo)致X刀具彎曲在徑向切削力的作用下，直接影響到加工精度和螺紋表面粗糙度。

主軸錐孔與梳齒XX手柄的徑向間隙隨轉(zhuǎn)速的增加呈平方關(guān)系增大，且這種變化在整個接觸錐表面不均勻；另外，飛x體錐柄較長，難以實現(xiàn)全長無縫配合。梳齒XX手柄大端間隙大于其他零件，徑向間隙以喇叭口形式變化。隨著轉(zhuǎn)速的增加，喇叭口的變化趨勢更加明顯。在這個空間內(nèi)的風(fēng)干不僅會引起X形刀具的徑向跳動，而且會影響X齒輪系統(tǒng)的動平衡，而且主軸與梳齒XX手柄的連接會松動，使XX梳柄在軸向夾緊力的作用下向主軸后端移動，導(dǎo)致X手柄軸向定位誤差。因此，一般只需要與前部接觸70%，而后部往往有一定的間隙。

如果主軸與x手柄之間的間隙因增大過盈量而偏移，以保證主軸錐孔與梳齒XX手柄高速可靠接觸，過大的過盈量需要拉動x機構(gòu)產(chǎn)生較大的張力，這對x的更換非常不利，也會導(dǎo)致主軸端部膨脹，對主軸前軸承產(chǎn)生不利影響。

2） 梳齒x主軸軸承調(diào)整不合理。主軸部件的主要性能指標(biāo)是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。特別需要指出的是，旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。如果間隙過大，軸將移動；如果間隙太小，軸承將受熱。

3） 平面x固定不牢。

2.6切割

3） 目前，電極錐孔螺紋的刀具（x梳）主要由高速鋼、45鋼鑲嵌硬質(zhì)合金或全硬質(zhì)合金等制成，相比之下，高速鋼x梳的耐久性較差。

1） X刀具磨削后的變形：鑲嵌硬質(zhì)合金梳X的磨削一般采用人造金剛石砂輪對硬質(zhì)合金部分進行磨削，然后用普通砂輪對整個表面進行磨削。由于45?鋼鑲嵌硬質(zhì)合金梳齒x硬質(zhì)合金部分的膨脹率低于x架，在磨削過程中，如果進給深度、切削速度和x行程量控制不當(dāng)，x梳齒經(jīng)4-5次磨削后會發(fā)生變形，并用塞規(guī)檢測加工好的電極螺紋孔，“凸面”x齒明顯損壞，觀察理論錐度和實際錐度日

3） 梳齒X與飛X機身不匹配，動平衡差。

2.7電極體

在加工過程中，電極跳脫嚴(yán)重。這主要是由于石墨化不足和重量輕。

2.8其他

1） 插入（塞鐵）。主要是磨損或變形，導(dǎo)致松動或爬行。

2） 壓板（鉤鐵）。磨損后，工藝產(chǎn)生抖動。

3。解決

1） 利用數(shù)控系統(tǒng)的誤差補償功能，在一定范圍內(nèi)補償伺服進給系統(tǒng)的螺距誤差和螺距誤差。

2） 機床應(yīng)定期檢查，導(dǎo)軌等摩擦副應(yīng)采用手工刮削修復(fù)，以保持應(yīng)有的精度。

3） 定期檢查梳齒x主軸軸承的工作狀態(tài)和潤滑情況，調(diào)整軸承間隙，根據(jù)季節(jié)變化合理選用潤滑脂。

4） 嚴(yán)格過程控制，做好首電極質(zhì)檢人員復(fù)檢確認(rèn)制度，增加操作人員自檢頻次。