1石墨電極加工中的質量問題

石墨電極加工質量差主要表現在以下三個方面：1）電極錐孔螺紋加工精度不達標。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“扭曲”，垂直度無法保證，端面一側壓接緊密，另一側有間隙。

特別是由于工作原理的不同，“美式”車床容易產生2）和3）現象，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） 細線形，嚴重者可導致“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致加工產品質量不合格。以下是螺紋加工機本身的一些常見問題。

2.1鞍座

1） 調整不當，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，會導致電極加工端頭抬高，相當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中心線不一致，也會影響端面的平面度控制。

2） 托輪轉動不靈活。軸承損壞，或托輥與支架一側摩擦。

3） 蝸輪磨損或損壞，軸承后兩側（或一側）下沉。在電極旋轉過程中，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“拋物線”痕跡。

2.2滾珠絲杠副

1） 維修供給系統的間隙。

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控標準，可能導致螺孔（即組合度）變大或變小；

如果2軸絲杠間隙超過內控標準，會造成螺紋廓形異常等嚴重后果。

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2.3機床導軌

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，摩擦副表面會產生不同程度的磨損，影響加工精度和生產效率。

2） 接觸面灰塵嚴重。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。

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。隨著轉速的增加，膨脹系數增大，配合面間的接觸和應力狀態(tài)非常復雜。當主軸錐孔和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，后果會更嚴重。在普通轉速下，上述變化一般可以忽略不計，但當轉速較高時，離心力引起的徑向膨脹會降低連接面間的接觸應力，導致XX梳齒柄相對于主軸錐孔的位置發(fā)生變化，導致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速的增加呈平方關系增大，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。隨著轉速的增加，喇叭口的變化趨勢更加明顯。在這個空間內的風干不僅會引起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機構產生較大的張力，這對x的更換非常不利，也會導致主軸端部膨脹，對主軸前軸承產生不利影響。

2） 梳齒x主軸軸承調整不合理。主軸部件的主要性能指標是旋轉精度、剛度和速度適應性。特別需要指出的是，旋轉精度取決于主軸和軸承的制造和裝配質量。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鋼鑲嵌硬質合金或全硬質合金等制成，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：鑲嵌硬質合金梳X的磨削一般采用人造金剛石砂輪對硬質合金部分進行磨削，然后用普通砂輪對整個表面進行磨削。由于45?鋼鑲嵌硬質合金梳齒x硬質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，x梳齒經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，導致松動或爬行。

2） 壓板（鉤鐵）。磨損后，工藝產生抖動。