石墨电极锥螺纹的加工测量与旋合

石墨电极经锥螺纹相互连接后，才可以进入电冶炼炉里进行使用。多年实践证实电炉中的石墨电极断裂的事故 90%发生在电极连接部位，所以石墨电极质量的重点就是理化指标和机械加工两项[1]。
石墨电极经一系列工序处理后合格的毛坯进入最后一道工序———机械加工，除了简单的外圆加工外，就是加工锥螺纹和端面。看似简单的一种锥螺纹，加工起来十分复杂，经半个世纪的探讨，现在仍存在许多问题。本文就锥螺纹加工中出现的各种问题谈谈加工的 3 大要素：精细加工、正确测量、良好旋合,以供加工人员参考。
1   精细加工
1.1   机床
目前数控机床、自动化机加工生产线已占据了大中型炭素企业机械加工的主导地位，但不能证明电极加工就没有质量问题了，由于操作人员没有正确掌握机床功能、机床的常年失修、石墨微粉在电控箱的沉积以及机床设计上的缺陷、刀具的不正确安装等因素，加工时仍出现许多不合格的产品[2]，主要表现在：
（1）电极孔不圆：在中心架上和托辊上加工的电极孔普遍存在这种缺陷，必须经常注意超出要求的不圆度产生，以免影响加工螺纹时的精度。
（2）电极孔螺纹的螺距变化：在中心架上加工的电极孔螺纹,   由于电极的外径相差过大和电极床头夹具的松动，在用单刀铣螺纹时所发生的串扣现象，也会在梳刀加工的机床上发生，引起梳刀在
360°切削后发生成排的少部分齿瘦现象，实质上是螺距已产生变化。
（3）螺纹锥度误差变化：虽然机床的锥度走刀数控的误差很小，安装的斜度板也十分准确，但仍有锥度误差过大的螺纹产生，其主要原因是梳刀没有正确安装及梳刀体上没有精确定位。
（4）电极端面和电极孔中心不垂直：由于电极端面加工和电极孔螺纹加工不在一台机床上完成，因而会产生不同的垂直度误差。有些机床在铣螺纹的同时，又对电极端面进行第二次加工，这种误差则会明显缩小。    由于这种误差易引起电极连接部位端面接触应力不均，在电炉高温状态下应力偏斜而发生折断，目前国内外都已有专用工具来修正这种误差值，以确保电极在电炉中的使用质量，只是目前还没有引起足够的重视[3]。
（5）电极孔和外径的偏心：在夹具与电极同时旋转加工的机床上，若调试不准，易产生比在中心架内加工的电极有更大的偏心误差，这种误差有时对电极的使用质量影响不大，但也要引起一定的关注。
（6）接头螺距的变化：在一些接头生产线上，已发现接头在铣螺纹的夹具中发生不同程度的瞬时偷停现象，主要是主动轴上夹爪刀刃变钝和夹紧力不足，当机床已旋转 360°时，接头则旋转不到 360°，当梳刀开始齿形重合走刀时，就会把已加工的齿再铣去一次，造成这一段齿形变瘦，有些齿瘦已十分严重，实质上也是螺距出现变化[4]。
（7）接头双锥螺纹中线的偏移：这种偏移在双锥形石墨电极接头加工中是不可避免的，主要是机床在螺纹加工前后梳刀的安装和进给定位控制不可能完全取得一致形成的，这种偏移量小，不影响电极的使用质量，但由于中线偏移使接头最大径位置也发生了偏移，造成现用的板规测量判断不准确。
（8）接头的两端面和长度误差：接头的两端面和螺纹中心的垂直度和接头长度的误差，对于石墨电极的使用质量来讲没有什么影响。一些国外的接头产品，端面加工只是锯切，不作精加工；而在国内，由于普遍用板规测量接头，故显得十分重要，因为长度的误差过大或端面加工不垂直，直接影响板规对接头最大径和锥度加工质量判断的准确性，但对于用环规测量来讲是没有影响的。

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4 结束语
随着电冶炼技术的发展，对石墨电极锥螺纹的加工今后还会提出更新的要求，锥螺纹的加工、测量和旋合 3 大要素，已成为石墨电极加工工艺中重要的课题之一。要确保石墨电极加工水平稳定提高, 在冶炼炉中使用质量十分可靠, 不但要有好的装备, 还必须全面提高人员的素质, 在加工、测量、旋合上全面下功夫, 控制主要尺寸误差范围，对提高石墨电极使用质量会起到事半功倍的效果。