CN113927109A - 一种工件干涉内槽的放电成型加工方法及加工电极 - Google Patents

一种工件干涉内槽的放电成型加工方法及加工电极 Download PDF

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    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
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Abstract

本发明公开了一种工件干涉内槽的放电成型加工方法及加工电极，属于放电加工技术领域。一种工件干涉内槽的放电成型加工方法，包括以下步骤：S1：设计电极，并计算相应的放电间歇；S2：加工出电极，并安装在电极夹座上，移动至初始位置；S3：移动电极进行粗加工，加工完成后退回初始位置；S4：移动电极进行精加工，加工完成后退回初始位置，完成工件的成型加工。本发明的电极夹座用于夹持固定电极，使电极有序移动对工件的第一内槽和第二内槽进行粗精加工，在避开工件上的干涉部位的前期下完成加工，确保了被加工部位的加工精度，减少了加工工艺，避免零件因分模后的应力发生变化而减少使用寿命，缩短了加工周期，也降低了加工成本。

Description

一种工件干涉内槽的放电成型加工方法及加工电极
技术领域
本发明涉及放电加工技术领域，具体涉及一种工件干涉内槽的放电成型加工方法。
背景技术
现有的模具零件中存在一些加工时有干涉内槽，现有的成型方法有两种，一是将零件拆分加工，加工完所有内槽后再将零件进行组合，但该种成型方法制造出的零件在连接处的强度相对薄弱，在分模后零件的应力发生变化时容易导致零件直接发生断裂，从而影响到模具使用寿命。二是设计专用的反镗刀进行切削加工，但非标刀具的通用性相对较差，并且在整个内槽的加工过程中需要使用不同的刀具来对不同部分进行分类加工，制造成本和工艺方面都有所影响。因此，现有技术中存在模具零件上有干涉的成型部位加工困难的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工件干涉内槽的放电成型加工方法及加工电极，以解决现有工件上有干涉的成型部位加工困难的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种工件干涉内槽的放电成型加工方法，待加工工件设有干涉内槽，干涉内槽包括第一内槽和第二内槽，第一内槽的底部一端开设有第二内槽，第二内槽的开口方向与第一内槽的开口方向相垂直；
包括以下步骤：
S1：根据工件的干涉成型部位尺寸设计电极，并计算出相应的放电间隙；
S2：加工出电极，并将其安装在电极夹座上，移动至加工初始位置；
S3：移动电极对第一内槽和第二内槽依次进行粗加工，加工完成后退回初始位置；
S4：移动电极对第一内槽和第二内槽依次进行精加工，加工完成后退回初始位置，完成工件的成型加工。
本发明的电极夹座用于夹持固定电极，使电极有序移动对工件的第一内槽和第二内槽进行粗精加工，在避开工件上的干涉部位的前期下完成加工，确保了被加工部位的加工精度，减少了加工工艺，避免零件因分模后的应力发生变化而减少使用寿命，缩短了加工周期，也降低了加工成本。
进一步地，上述步骤S3和S4中，电极先沿X方向移动进行加工，至X方向终点后再沿Y方向移动进行加工。
本发明通过特定的加工轨迹，先完成第一内槽在X方向上的放电加工，再在该基础上对第一内槽的Z方向和第二内槽整体进行放电加工，从而有效避开第二内槽和第一内槽之间的干涉部位，提高了加工成型效率。
进一步地，上述步骤S3中的放电间歇为0.2mm。
进一步地，上述步骤S4中的放电间歇为0.05mm。
本发明通过合理设定粗精加工的放电间歇，从而进一步确保电极放电加工的成型精度。
进一步地，上述加工初始位置在X方向上距离工件的表面5～10mm。
本发明通过设置一定距离的加工初始部位，在保证电极初始位安全的前提下缩短辅助移动行程。
进一步地，上述步骤S2中，采用基准球辅助确定初始加工位置Y方向坐标。
本发明通过设置基准球辅助与工件两个侧面接触取中心点从而确定初始加工位置的Y方向坐标。
进一步地，上述步骤S2中，通过第二内槽的底面高度结合电极的放电间歇计算出初始位置的Z方向坐标。
进一步地，上述电极采用铜材质。
本发明的铜材质具备良好的导电性能，从而方便电极与工件接触进行放电加工，并且在加工精度下降后方便回收利用。
一种工件干涉内槽的放电成型加工电极，包括：与电极夹座接触的基本块、与基本块连接的延伸块以及垂直连接在延伸块另一端的反应块，反应块与第二内槽相适配。
本发明的基本块用于连接电极夹座，延伸块具备一定的长度使得电极夹座与工件之间保持一定的间隙，反应块则用于与工件表面直接接触，从而对接触位置产生电腐蚀完成加工。
进一步地，上述延伸块与反应块呈L型连接，延伸块的截面尺寸小于反应块的截面尺寸。
本发明延伸块与反应块呈L型，方便避开第二内槽与第一内槽之间的干涉部位，并且延伸块的截面更小，从而起到避让作用，避免在加工第二内槽时与干涉部位发生接触。
本发明具有以下有益效果：
本发明的电极夹座用于夹持固定电极，使电极有序移动对工件的第一内槽和第二内槽进行粗精加工，在避开工件上的干涉部位的前期下完成加工，确保了被加工部位的加工精度，减少了加工工艺，避免零件因分模后的应力发生变化而减少使用寿命，缩短了加工周期，也降低了加工成本。
附图说明
图1为本发明电极进行放电加工时的工作示意图；
图2为本发明电极进行放电加工时的正视示意图；
图3为本发明电极进行放电加工时的俯视示意图；
图4为本发明电极进行放电加工时的正视剖视示意图；
图5为本发明完成加工后的工件剖视示意图；
图6为本发明电极的结构示意图；
图7为本发明基准球的结构示意图。
图中：10-工件；11-第一内槽；12-第二内槽；20-电极；21-基本块；22-延伸块；23-反应块；30-电极夹座；40-基准球。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
一种工件干涉内槽的放电成型加工方法，包括以下步骤：
S1：根据工件10的干涉成型部位尺寸设计电极20，并计算出相应的放电间隙；
参照图1和图5，工件10整体呈“凸”字型，竖直放置，在其上半段上开设有第一内槽11，第一开槽11的开口为水平方向。在第一内槽11的底部一端开设有第二内槽12，第二内槽12的开口朝向第一内槽11的底部，使得第二内槽12与第一内槽11的延伸方向相垂直。第二内槽12和第二内槽11共用一个侧壁，该侧壁具备一定的厚度，使得第二内槽12的加工相对于该侧壁处于干涉位置。
S2：加工出电极20，并将其安装在电极夹座30上，移动至加工初始位置；
参照图1、图4和图6，一种工件干涉内槽的放电成型加工电极，电极20选用铜材质，具备良好的导电性能，从而方便通过电极20与工件10的接触进行放电加工，并且在加工精度下降后方便回收二次利用。电极20包括：与电极夹座30接触的基本块21、与基本块21连接的延伸块22以及垂直连接在延伸块22另一端的反应块23，反应块23与第二内槽12相适配。电极夹座30通过夹持基本块21从而使整个电极20与设备连接。延伸块22具备一定的长度，使得电极夹座30与工件10之间保持一定的安全间隙。反应块23则用于与工件10表面直接接触，且反应块23的端面截面尺寸与第二内槽12的内部截面尺寸相适配，从而方便直接接触完成电腐蚀加工。
并且延伸块22和反应块23呈L型连接，延伸块22的截面尺寸小于反应块23的截面尺寸，使得反应块23加工第二内槽12时，延伸块22的侧壁与有干涉的第二内槽12的侧壁能够保持一定的安全间隙，起到避让作用，避免延伸块22与干涉部位接触发生电腐蚀。
参照图1，图6和图7，在确定加工初始位置时，以第一内槽11的开口朝向以及延伸块22的轴向延伸方向作为X方向，该方向上出于保证电极20初始位安全的前提下缩短辅助移动行程的考虑，初始位置距离工件表面5～10mm即可。以第二内槽12的开口朝向以及反应块23的延伸方向作为Z方向，通过工件10的底面坐标结合第二内槽12加工后的底面高度，并预先计划电极20的放电间隙从而计算出初始位置的Z方向坐标，并通过提前写入程序由设备控制电极20在Z方向上的移动轨迹。取初始位置另一个分别与X方向和Z方向相垂直的方向为Y方向，并通过取基准球40分别与工件10的两个侧面接触时的坐标中心处初始位置的Y方向坐标，该点与第一内槽11和第二内槽12在Y方向上的中心位置共线。
S3：移动电极20对第一内槽11和第二内槽12依次进行粗加工，加工完成后退回初始位置；并取粗加工时的放电间歇为0.2mm。
S4：移动电极20对第一内槽11和第二内槽12依次进行精加工，取精加工时的放电间歇为0.05mm。加工完成后退回初始位置，完成工件10的成型加工。
参照图2、图3和图4，上述步骤S3和S4中，电极20先沿第一内槽11的开口方向即X方向移动进行加工，加工到第一内槽11的底面时，再沿第二内槽12的开口方向移即Z方向动进行加工，直至第二内槽12加工完成。本发明通过特定的加工轨迹，先完成第一内槽11在X方向上的放电加工，再在该基础上对第一内槽11的Z方向和第二内槽12整体进行放电加工，从而有效避开第二内槽12和第一内槽11之间的干涉部位，提高了加工成型效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，待加工工件(10)设有干涉内槽，所述干涉内槽包括第一内槽(11)和第二内槽(12)，所述第一内槽(11)的底部一端开设有第二内槽(12)，所述第二内槽(12)的开口方向与所述第一内槽(11)的开口方向相垂直；
包括以下步骤：
S1：根据工件(10)的干涉成型部位尺寸设计电极(20)，并计算出相应的放电间隙；
S2：加工出所述电极(20)，并将其安装在电极夹座(30)上，移动至加工初始位置；
S3：移动所述电极(20)对所述第一内槽(11)和所述第二内槽(12)依次进行粗加工，加工完成后退回初始位置；
S4：移动所述电极(20)对所述第一内槽(11)和所述第二内槽(12)依次进行精加工，加工完成后退回初始位置，完成所述工件(10)的成型加工。
2.根据权利要求1所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述步骤S3和S4中，所述电极(20)先沿X方向移动进行加工，至X方向终点后再沿Z方向移动进行加工。
3.根据权利要求1所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述步骤S3中的放电间歇为0.2mm。
4.根据权利要求3所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述步骤S4中的放电间歇为0.05mm。
5.根据权利要求2所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述加工初始位置在X方向上距离所述工件(10)的表面5～10mm。
6.根据权利要求5所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述步骤S2中，采用基准球(40)确定初始加工位置的Y方向坐标。
7.根据权利要求6所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，上述步骤S2中，通过所述第二内槽(12)的底面高度结合所述电极(20)的放电间歇计算出初始位置的Z方向坐标。
8.根据权利要求1至7任一项所述的工件干涉内槽的放电成型加工方法，其特征在于，所述电极(20)采用铜材质。
9.一种工件干涉内槽的放电成型加工电极，其特征在于，包括：与所述电极夹座(30)接触的基本块(21)、与所述基本块(21)连接的延伸块(22)以及垂直连接在所述延伸块(22)另一端的反应块(23)，所述反应块(23)与所述第二内槽(12)相适配。
10.根据权利要求1所述的工件干涉内槽的放电成型加工电极，其特征在于，所述延伸块(22)与所述反应块(23)呈L型连接，所述延伸块(22)的截面尺寸小于所述反应块(23)的截面尺寸。
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