CN113369606A - 一种薄型电极的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种薄型电极的加工方法，包括获取电极毛坯；对电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量，得到第一中间电极；先对第一中间电极的顶面进行精加工，再对第一中间电极的周侧面进行精加工，得到第二中间电极；通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极，其中，加工得到的目标电极的厚度与高度的比值小于等于0.1。通过上述步骤使得在将电极毛坯加工成厚度与高度的比值小于等于0.1的目标电极时，目标电极不会存在过切和变形的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电极加工技术领域，尤其涉及一种薄型电极的加工方法。
背景技术
目前，在电火花加工中，通常会用到电极，通过电极的放电作用对工件进行加工，其中会用到厚度较薄的电极，该电极具有高、小、薄的特点，其电极厚度与电极高度的比值通常会在0.1以下，业界中可以叫此种电极为超薄骨位电极。此种类型的电极较难加工，因此一般会采用石墨制成石墨电极，但是石墨电极制作成本较高，当采用金属制成金属电极时，由于该种电极较薄，使得在加工时容易产生电极变形的风险。
发明内容
本申请实施例提供一种薄型电极的加工方法，以解决现有的金属薄型电极在加工时容易变形的问题。
本申请实施例提供一种薄型电极的加工方法，包括：
获取电极毛坯；
对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量，得到第一中间电极；
先对所述第一中间电极的顶面进行精加工，再对所述第一中间电极的周侧面进行精加工，得到第二中间电极；
通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极，其中，所述目标电极的厚度与高度的比值小于等于0.1。
可选的，在所述对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量中，所述预设厚度与所述目标电极的厚度的比值范围为0.6-0.9。
可选的，在所述对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量中，所述第一中间电极顶面留下的所述粗加工余量的厚度为0.2毫米-0.5毫米，所述第一中间电极周侧面留下的所述粗加工余量的厚度与所述目标电极的厚度的比值范围为0.6-0.9。
可选的，所述先对所述第一中间电极的顶面进行精加工包括：
获取所述顶面的状态；
若所述顶面为与水平面平行的平面，则采用球刀或者平底刀对所述顶面进行加工；
若所述顶面为斜面或者弧形面，则采用球刀对所述顶面进行加工；
若所述顶面同时有斜面以及与水平面平行的平面，或所述顶面同时有弧形面以及与水平面平行的平面，或所述顶面同时有斜面、弧形面以及与水平面平行的平面，则采用同一把球刀对所述顶面进行加工。
可选的，在所述先对所述第一中间电极的顶面进行精加工时，加工刀具的起始点与所述第一中间电极顶面之间的距离比所述粗加工余量的厚度大。
可选的，所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工包括：
先以第一预设步距对所述第一中间电极的周侧面进行第一次精加工，再以第二预设步距对所述第一中间电极的周侧面进行第二次精加工；其中所述第二预设步距比所述第一预设步距小。
可选的，在所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工时，采用平底刀对所述第一中间电极的周侧面进行精加工。
可选的，所述第一中间电极的周侧面包括相对设置的第一侧面和第二侧面以及相对设置的第三侧面和第四侧面，所述第一侧面和所述第二侧面分别连接在所述第三侧面和所述第四侧面之间，所述第一侧面的面积和所述第二侧面的面积小于所述第三侧面的面积；在所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工时，加工刀具的进刀点朝向所述第一侧面或所述第二侧面。
可选的，所述通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理包括：
通过球刀对所述第二中间电极的毛刺进行处理。
可选的，在所述通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理时，所述刀具的起始点与所述毛刺之间的距离至少为一个刀具半径。
本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，适用于加工出电极厚度与电极高度的比值在0.1及以下的金属电极。通过对电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量，得到第一中间电极。其中，留下预设厚度的粗加工余量能增强第一中间电极的强度。并先对第一中间电极的顶面进行精加工，再对第一中间电极的周侧面进行精加工，得到第二中间电极；由于第一中间电极的周侧面还留有预设厚度的粗加工余量以增强第一中间电极的强度，使得在精加工第一中间电极的顶面时能比较稳定，在对第一中间电极的顶面进行精加工后，此时对第一中间电极的周侧面进行精加工，也不会使得精加工后得到的第二中间电极有产生变形的问题。最后通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极。通过将处理后的毛刺长度控制在小于预设长度，可以有效防止在去毛刺的过程中刀具碰到第二中间电极造成过切而使得最后获得的目标电极发生变形。通过上述步骤使得在保证加工精度达到要求的情况下，将电极毛坯加工成厚度与高度的比值在0.1及以下的目标电极时，目标电极不会存在过切和变形的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的薄型电极的加工方法的流程图。
图2为本申请实施例提供的电极毛坯连接在电极基座上时的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的第一中间电极连接在电极基座上时的结构示意图。
图4为图3所示的第一中间电极连接在电极基座上时的俯视图。
图5为图4中沿A-A方向的第一种局部剖视图。
图6为图4中沿A-A方向的第二种局部剖视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
本申请实施例提供了一种薄型电极的加工方法，以解决现有的金属薄型电极在加工时容易变形的问题。以下将结合附图对此进行说明。
本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，适用于加工出电极厚度与电极高度的比值在0.1及以下的金属电极，例如加工电极厚度与电极高度的比值为0.1的且电极厚度为1毫米的铜制电极，即通常所说的铜制超薄骨位电极，电极的高度为10毫米。
请参阅图1，本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，包括如下步骤：
步骤S10：获取电极毛坯10，请参阅图2，电极毛坯10连接在电极基座20上，当需要对电极毛坯10进行加工时，电极基座20可以被定位模具所定位，从而能对电极毛坯10进行加工。还可以理解的，电极毛坯10具有顶面以及周侧面，周侧面连接在顶面和电极基座之间，其中，顶面指电极毛坯远离电极基座的面。
需要说明的是，由于所要获得的目标电极的厚度较薄，在加工的过程中容易造成电极变形，影响加工精度。
基于此，请参阅图1、图3至图5，还包括步骤S20：对电极毛坯10进行粗加工并留下预设厚度为d1的粗加工余量，得到第一中间电极11。可以理解的，第一中间电极11为粗加工后得到的电极，粗加工余量在进行精加工的过程中会被去除。通过留下预设厚度为d1的粗加工余量，可以提高第一中间电极11的强度，在对第一中间电极11进行精加工时，预设厚度为d1的粗加工余量能为第一中间电极11提供一定的支撑强度，有效避免在精加工的过程中第一中间电极11发生变形。
需要说明的是，不同的粗加工余量的预设厚度d1，对第一中间电极11精加工产生不同的影响。当粗加工余量的预设厚度d1留得过少时，在对第一中间电极11进行精加工过程中，由于强度不够而产生弹刀的现象，导致过切和/或第一中间电极11变形。当粗加工余量的预设厚度d1留得过多时，会增大精加工刀具的负荷和磨损，减小了精加工刀具的寿命，同时，由于增大了精加工刀具的磨损，在精加工的过程中精加工刀具的锋利度不够，在精加工时会出现较大的振动，进而引起第一中间电极11的变形。因此，在对电极毛坯10进行粗加工并留下预设厚度d1的粗加工余量中，需要留下合适厚度的粗加工余量，以保证第一中间电极11有足够强度的同时，能减少对精加工刀具的磨损。
基于此，请继续参阅图5。本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，为了保证第一中间电极11有足够强度，并且能有效减少对精加工刀具的磨损，将粗加工余量的预设厚度d1与目标电极的厚度D之间的比值范围(d1/D)控制在0.6-0.9之间，以保证第一中间电极11有足够强度，并且能有效减少对精加工刀具的磨损。优选的，粗加工余量的预设厚度d1与目标电极的厚度D之间的比值d1/D为0.8。例如，在目标电极厚度D为1毫米时，此时目标电极的高度为10毫米，粗加工余量的预设厚度d1为0.8毫米，即对电极毛坯10进行粗加工得到的第一中间电极11的整体厚度为1.8毫米。
其中，本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，还包括步骤S30：先对第一中间电极11的顶面进行精加工，再对第一中间电极11的周侧面进行精加工，得到第二中间电极。由于对电极毛坯10进行粗加工得到的第一中间电极11具有一定厚度的粗加工余量以增强第一中间电极11的强度，此时如果先精加工第一中间电极11的周侧面，则在精加工第一中间电极11的顶面时，由于周侧面的粗加工余量已被去除，使得第一中间电极11的强度下降，此时再精加工第一中间电极11的顶面将会由于第一中间电极11的强度下降而使得精加工后的电极发生变形。因此，本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，先对第一中间电极11的顶面进行精加工时，由于第一中间电极11的周侧面还留有预设厚度为d1的粗加工余量以增强第一中间电极11的强度，使得在精加工第一中间电极11的顶面时能比较稳定，在对第一中间电极11的顶面进行精加工后，此时对第一中间电极11的周侧面进行精加工，也不会使得精加工后得到的第二中间电极有产生变形的问题。
需要说明的是，在对第一中间电极11进行精加工时，由于是先对第一中间电极11的顶面进行精加工，再对第一中间电极11的周侧面进行精加工，得到第二中间电极。而得到的第二中间电极会发生变形的原因是在对第一中间电极11的周侧面进行精加工时由于第一中间电极11的周侧面强度不够造成的，因此，请参阅图6，可以只控制第一中间电极11周侧面的粗加工余量的预设厚度d1与目标电极的厚度D之间的比值范围在0.6-0.9之间，即d1/D的范围控制在0.6-0.9之间，以保证第一中间电极11有足够强度，并且能有效减少对精加工刀具的磨损。可以理解的，第一中间电极11顶面留下的粗加工余量的厚度可以不做要求，只要正常预留即可，即第一中间电极11顶面留下的粗加工余量的厚度d2可以比周侧面留下的粗加工余量的厚度d1小，例如第一中间电极11顶面留下的粗加工余量的厚度d2可以为0.2毫米至0.5毫米。由于第一中间电极11的顶面留下的粗加工余量较少，而第一中间电极11的周侧面强度又有所保证，从而可以在保证精加工过程中第一中间电极11不变形的情况下，通过减少第一中间电极11的顶面留下的粗加工余量以减少精加工的时间，提高加工效率。
其中，当第一中间电极11顶面的形状不同时，为了提高精加工的效果，可以根据第一中间电极11顶面的形状合理选用合适的刀具进行切削。示例性的，步骤S30包括步骤S31，即先对第一中间电极11的顶面进行精加工包括步骤S31：获取第一中间电极11顶面的状态，具体为第一中间电极11顶面的形状。
步骤S32：若第一中间电极11顶面为与水平面平行的平面，则采用球刀或者平底刀对第一中间电极11的顶面进行加工。
步骤S33：若第一中间电极11顶面为斜面或者弧形面，则采用球刀对第一中间电极11的顶面进行加工；
步骤S34：若第一中间电极11顶面同时有斜面以及与水平面平行的平面，或第一中间电极11顶面同时有弧形面以及与水平面平行的平面，或第一中间电极11顶面同时有斜面、弧形面以及与水平面平行的平面，则采用同一把球刀对第一中间电极11顶面进行加工。通过采用同一把刀具对第一中间电极11顶面进行加工，能保证加工精度的一致性，有效提高精加工的效果。
示例性的，为了在加工时不会造成弹刀导致第一中间电极11发生变形，在对第一中间电极11的顶面进行精加工时，加工刀具的起始点与第一中间电极11顶面之间的距离比第一中间电极11顶面留下的粗加工余量的厚度大，例如可以是加工刀具的起始点与第一中间电极11顶面之间的距离比第一中间电极11顶面留下的粗加工余量的厚度大0.5毫米以上。这样设置，可以使得在加工刀具对第一中间电极11顶面进行加工时加工刀具有一段缓冲距离，能有效防止加工刀具过切导致精加工后得到的第二中间电极发生变形。
其中，在对第一中间电极11进行精加工时，即对第一中间电极11的顶面和周侧面进行精加工时，对加工刀具的大小选择也较为重要，例如在满足切削要求的情况下，精加工第一中间电极11的加工刀具过大时，每刃的切入量就会增多，切削接触面积就会扩大，切削时第一中间电极11的振动就会增强，从而造成精加工后得到的第二中间电极发生变形。精加工第一中间电极11的加工刀具过小时，加工刀具就不能承受较大的切削余量，加工刀具在加工过程中的损耗就容易达到极限。因此，精加工第一中间电极11的加工刀具在满足切削要求的情况下，要选用大小合适的加工刀具来进行精加工。一般情况下，优先考虑选用中小直径的加工刀具，并且在加工第一中间电极11的周侧面时，尽量避免用球刀或刀尖圆角R过大的加工刀具精加工第一中间电极11的周侧面，例如可以选用平底刀对第一中间电极11的周侧面进行精加工。由于球刀或刀尖圆角R过大的加工刀具在精加工第一中间电极11的周侧面时，加工刀具与第一中间电极11的周侧面之间的接触为面接触，两者之间的接触面积较大，容易造成第一中间电极11的变形，而选用平底刀对第一中间电极11的周侧面进行精加工时，平底刀与第一中间电极11的周侧面之间的接触为点接触，两者之间的接触面积较小，不容易造成第一中间电极11的变形。并且尽量选用有效长度够长的加工刀具，以避免精加工第一中间电极11时刀杆擦到第一中间电极11的周侧面。
其中，为了使得在精加工过程中，第一中间电极11不会发生变形，不同刀长的刀具对应的转速以及切削量也会有所不同，例如当加工刀具较长时，加工刀具长的转速相对于加工刀具短的转速设置得更慢，加工刀具长的切削量相对于加工刀具短的切削量设置得更小。
示例性的，请参阅图3和图4，第一中间电极11的周侧面包括相对设置的第一侧面111和第二侧面112以及相对设置的第三侧面113和第四侧面114，第一侧面111和第二侧面112分别连接在第三侧面113和第四侧面114之间，第一侧面111的面积和第二侧面112的面积小于第三侧面113的面积。在对第一中间电极11的周侧面进行精加工时，为了防止加工时第一中间电极11发生变形，可以选择合理的进刀点，例如可以参考图3，图3中的箭头a表示进刀点的位置，由于第一侧面111和第二侧面112的强度较高，可以将加工刀具的进刀点朝向第一侧面111或第二侧面112，从第一侧面111或者第二侧面112开始加工，以避免加工时第一中间电极11发生变形。
需要说明的是，由于第一中间电极11周侧面留下的粗加工余量的厚度d1与目标电极的厚度D的比值d1/D的比值范围为0.6-0.9，此时第一中间电极11周侧面留下的粗加工余量的厚度较大，为了提高精加工的效果，可以分两次对第一中间电极11的周侧面进行精加工。示例性的，步骤S30包括步骤S35，即对第一中间电极11的周侧面进行精加工包括步骤S35：先以第一预设步距对第一中间电极11的周侧面进行第一次精加工，再以第二预设步距对第一中间电极11的周侧面进行第二次精加工；其中第二预设步距比第一预设步距小。通过对第一中间电极11的周侧面分两次加工并且第二预设步距比第一预设步距小，可以使得在对第一中间电极11的周侧面进行精加工时，不会因切削量过大而弹伤第一中间电极11的周侧面。
其中，通过对第一中间电极11的顶面进行精加工，再对第一中间电极11的周侧面进行精加工所得到的第二中间电极会在顶面产生毛刺，因此，本申请实施例提供的薄型电极的加工方法还包括步骤S40：通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极。其中，留下小于预设长度的毛刺可以有效防止在去毛刺的过程中刀具碰到第二中间电极造成过切而使得得到的目标电极发生变形。并且通过刀具去毛刺的方式与手工去毛刺的方式相比，目标电极发生变形的风险更小。其中，由于通过本申请实施例的加工方法制得的目标电极最终要作为电火花加工中的电极，为了提高目标电极在电火花加工中的加工精度，可以留下比火花位缩小0.01毫米(即一个丝)的毛刺。
示例性的，为了使得处理毛刺时效果更佳，步骤S40包括步骤S41，即通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理包括步骤S41：通过球刀对第二中间电极的毛刺进行处理。通过球刀对毛刺进行处理时，由于球刀具有弧形面，使得处理效果更好，并且在第二中间电极的顶面是弧面和斜面时，选用球刀处理毛刺时效果更佳。
示例性的，为了使得在处理毛刺时刀具可以有一段缓冲距离，防止刀具过切导致去毛刺后的目标电极变形。在通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理时，可以使得刀具在开始时与毛刺之间具有一定距离，例如可以将刀具的起始点与毛刺之间的距离设置为至少一个刀具半径，以使得刀具在加工时可以有一段缓冲距离，防止刀具过切导致去毛刺后的目标电极变形。
本申请实施例提供的薄型电极的加工方法，适用于加工出电极厚度与电极高度的比值在0.1以下的金属电极。通过对电极毛坯10进行粗加工并留下预设厚度为d1的粗加工余量，得到第一中间电极11。其中，留下预设厚度为d1的粗加工余量能增强第一中间电极11的强度。并且将粗加工余量的预设厚度d1与目标电极的厚度D之间的比值d1/D的比值范围控制在0.6-0.9之间，既能保证第一中间电极11有足够强度，也能有效减少对精加工刀具的磨损。接着，先对第一中间电极11的顶面进行精加工，再对第一中间电极11的周侧面进行精加工，得到第二中间电极；由于第一中间电极11的周侧面还留有预设厚度为d1的粗加工余量以增强第一中间电极11的强度，使得在精加工第一中间电极11的顶面时能比较稳定，在对第一中间电极11的顶面进行精加工后，此时对第一中间电极11的周侧面进行精加工，也不会使得精加工后得到的第二中间电极有产生变形的问题。最后通过刀具对第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极。通过将处理后的毛刺长度控制在小于预设长度，可以有效防止在去毛刺的过程中刀具碰到第二中间电极造成过切而使得最后获得的目标电极发生变形。通过上述步骤使得在保证加工精度达到要求的情况下，将电极毛坯10加工成厚度与高度的比值在0.1以下的目标电极时，目标电极不会存在过切和变形的问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本申请实施例所提供的薄型电极的加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种薄型电极的加工方法，其特征在于，包括：
获取电极毛坯；
对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量，得到第一中间电极；
先对所述第一中间电极的顶面进行精加工，再对所述第一中间电极的周侧面进行精加工，得到第二中间电极；
通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理，以使处理后的毛刺小于预设长度，得到目标电极，其中，所述目标电极的厚度与高度的比值小于等于0.1。
2.根据权利要求1所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，在所述对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量中，所述预设厚度与所述目标电极的厚度的比值范围为0.6-0.9。
3.根据权利要求1所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，在所述对所述电极毛坯进行粗加工并留下预设厚度的粗加工余量中，所述第一中间电极顶面留下的所述粗加工余量的厚度为0.2毫米-0.5毫米，所述第一中间电极周侧面留下的所述粗加工余量的厚度与所述目标电极的厚度的比值范围为0.6-0.9。
4.根据权利要求1所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，所述先对所述第一中间电极的顶面进行精加工包括：
获取所述顶面的状态；
若所述顶面为与水平面平行的平面，则采用球刀或者平底刀对所述顶面进行加工；
若所述顶面为斜面或者弧形面，则采用球刀对所述顶面进行加工；
若所述顶面同时有斜面以及与水平面平行的平面，或所述顶面同时有弧形面以及与水平面平行的平面，或所述顶面同时有斜面、弧形面以及与水平面平行的平面，则采用同一把球刀对所述顶面进行加工。
5.根据权利要求4所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，在所述先对所述第一中间电极的顶面进行精加工时，加工刀具的起始点与所述第一中间电极顶面之间的距离比所述粗加工余量的厚度大。
6.根据权利要求1-5任一项所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工包括：
先以第一预设步距对所述第一中间电极的周侧面进行第一次精加工，再以第二预设步距对所述第一中间电极的周侧面进行第二次精加工；其中所述第二预设步距比所述第一预设步距小。
7.根据权利要求6所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，在所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工时，采用平底刀对所述第一中间电极的周侧面进行精加工。
8.根据权利要求7所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，所述第一中间电极的周侧面包括相对设置的第一侧面和第二侧面以及相对设置的第三侧面和第四侧面，所述第一侧面和所述第二侧面分别连接在所述第三侧面和所述第四侧面之间，所述第一侧面的面积和所述第二侧面的面积小于所述第三侧面的面积；在所述对所述第一中间电极的周侧面进行精加工时，加工刀具的进刀点朝向所述第一侧面或所述第二侧面。
9.根据权利要求1所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，所述通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理包括：
通过球刀对所述第二中间电极的毛刺进行处理。
10.根据权利要求1所述的薄型电极的加工方法，其特征在于，在所述通过刀具对所述第二中间电极的毛刺进行处理时，所述刀具的起始点与所述毛刺之间的距离至少为一个刀具半径。
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