电火花毛化加工主要是指大型轧辊表面的毛化加工,它是依靠火花放电把轧辊表面加工成无数个小凹坑,使其成为毛糙的表面,其表面粗糙度Ra值在12.5~1.25μm范围内。表面粗糙度值根据需要而定。
电火花毛化加工的原理 电火花毛化加工是将轧辊作为工件电极,以铜或石墨作工具电极,将工具与工件浸没在绝缘性的工作液中,并在两极间施加一定幅值和频率的电脉冲,在一定条件下两极间就会产生脉冲性火花放电,每次火花放电就在轧辊表面上形成一个微小的放电凹坑。由于放电频率极高,且放电能量及频率均可控,因此在轧辊表面上即可形成一系列凹坑。由于放电频率极高,且放电能量及频率均可控,因此在轧辊表面上即可形成一系列凹坑组成的毛化表面。如果沿轧辊的轴向放置多个电极,并使轧辊在旋转的同时做轴向往复运动,则在轧辊上就可以加工出具有一定粗糙度的毛化表面。
图所示为轧辊电火花毛化加工专用机床构成示意图。把轧辊浸置在煤油工作液中,成排的电极与轧辊加工面径向垂直放置,轧辊旋转。在成排电极与轧辊加工面之间伺服控制着微小的间隙,在极间加上脉冲电压进行电火花放电加工。同时,伺服头进行电极的横向伺服进给,此时轧辊工件还做5~25mm的纵向往复移动,以均化电极的损耗,并在轧辊表面形成连续的放电加工小坑,最终实现整个轧辊表面的毛化加工。
(2)电火花毛化加工的特点
1)采用电火花毛化加工工艺,容易测定和控制表面粗糙度,可以得到均匀的加工表面,其表面比喷砂毛化更有利于吸附油、漆,产品质量将大幅提高,同时可以避免像喷吵那样产生的粉尘和噪声,从而改善了加工环境。
2)比喷丸、喷砂毛化轧混的寿命增加3倍,减少了备用轧辊数量,可使毛化加工的成本降低。
3)加工过程容易实现自动化,而且因为是非接触加工,所以机械损伤少,维护方便。因此,采用放电加工完全可以弥补以往喷丸和喷砂加工法的缺陷,这一方法具有良好的应用前景。
(3)电火花毛化加工的应用 由于轧辊在轧制钢板过程中会受力变形弯曲,因此轧辊的实际形状应是两端直径稍小、中间直径稍大的腰彭形,这样在轧制变形后,才能轧出厚薄均匀而又毛化了的钢板。只有毛化了的钢板才能防止退火过程中卷材的粘连,增加拉深加工中润滑油膜的保持能力,提高钢板表面对喷、涂装饰油漆的附着牢固性,所以轧辊表面要进行电火花毛化加工。