CN117182215B - 一种电极组件及其加工方法和使用方法 - Google Patents
一种电极组件及其加工方法和使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117182215B CN117182215B CN202311464603.2A CN202311464603A CN117182215B CN 117182215 B CN117182215 B CN 117182215B CN 202311464603 A CN202311464603 A CN 202311464603A CN 117182215 B CN117182215 B CN 117182215B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tool
- electrode
- hole
- holes
- tool electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 71
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 15
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 3
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 102220005308 rs33960931 Human genes 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电极组件及其加工方法和使用方法,该电极组件包括工具电极和夹具,工具电极包括方形基准框,方形基准框表面设有与模具零件适配的电极仿形体,电极仿形体上对应模具零件的特征面位置设有避让面;夹具包括方形外框,方形外框的一侧与方形基准框连接,方形外框的另一侧设有定位片。本发明的方形基准框表面设有与模具零件适配的电极仿形体,其无需加工制作更多的工具电极,有效减少了工具电极的个数,缩短了工具电极的制作时间,节约了工具电极的制作成本。
Description
技术领域
本发明属于精密加工技术领域,具体涉及一种电极组件及其加工方法和使用方法。
背景技术
在开发结构比较复杂、精度要求高的一些塑胶产品零件的模具时,模具的加工制造周期非常长,无法满足当前行业激烈竞争环境下的需求,也为模具的加工制造提出了更高的要求。
目前,电火花成形加工作为特种加工技术,在精密模具零件的加工制造中始终占有不可替代的重要地位,电火花加工模具零件时,需要通过放电技术把工具电极上的仿形部分精确的复制到零件上;因此工具电极是电火花加工不可缺少的部分,而工具电极又需要多环节配合,包括工具电极的拆分、工具电极制作、工具电极检测、最后利用制作好的工具电极完成零件的电火花加工;其每个环节花费时间长、成本高、加工效率低,这也是影响整个模具加工制造周期的重要原因。
工具电极材料的选用主要有两种,分别是铜材料和石墨材料,由于石墨材料需要特殊的机械加工设备才能加工,所以很多模具企业都是以铜材料作为工具电极的材料。由于铜材料属于易变形材料,稍微大一点的工具电极在加工制作上就有困难,工具电极上尺寸不容易一次性加工制作完成,很难满足电加工需要,所以当前工具电极的拆分方法是将工具电极分别拆分成小型、简单且易加工的几何形状,再分别加工制作成若干个不同的工具电极;当塑胶产品比较复杂时,模具上一个核心零件所需要的工具电极个数少的30到50个,多的可达上100个,可想而知整套模具上需要电火花加工的工件得需要多少工具电极,如此多的工具电极会导致各个环节的工作拥堵和工作压力的增加,无法达到快速生产及缩短周期的目的,很难适应当前的市场需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种电极组件及其加工方法和使用方法,用于解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的,第一方面,本发明采用以下技术方案:一种电极组件,包括工具电极和夹具,所述工具电极包括方形基准框,所述方形基准框表面设有与模具零件适配的电极仿形体,所述电极仿形体上对应模具零件的特征面位置设有避让面;所述夹具包括方形外框,所述方形外框的一侧与方形基准框连接,方形外框的另一侧设有定位片。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述方形外框的外形尺寸小于方形基准框的外形尺寸。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述电极仿形体设有仿形孔和若干第一沉台过孔,方形基准框设有第一方向倒角和若干第二沉台过孔;所述方形外框设有第二方向倒角、若干第一螺纹孔和若干第二螺纹孔,所述第一螺纹孔与第一沉台过孔之间设有第一螺栓,第一沉台过孔的沉台深度大于第一螺栓的螺钉头高度;所述第二螺纹孔与第二沉台过孔之间设有第二螺栓,第二沉台过孔的沉台深度大于第二螺栓的螺钉头高度。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述方形基准框设有若干定位通孔,所述方形外框设有若干定位销钉孔,所述定位销钉孔与定位通孔之间设有定位销钉。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述方形外框的表面设有纵横交错的排气槽。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述定位片设有若干第三沉台过孔,所述方形外框设有若干第三螺纹孔,所述第三螺纹孔与第三沉台过孔之间设有第三螺栓,第三沉台过孔的沉台深度大于第三螺栓的螺钉头高度。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,所述工具电极采用紫铜材料制成,所述夹具采用碳钢材料制成。
第二方面,本发明采用以下技术方案:一种电极组件的加工方法,包括以下步骤:
步骤A,对工具电极的3D模型进行CNC模拟仿真加工,生成CNC粗加工程序、CNC精加工程序以及夹具上定位销钉孔的销钉孔精加工程序;
步骤B,分别锯出工具电极和夹具的毛坯料外形,毛坯料外形的每个边留有1.0-2.0mm的余量;
步骤C,分别去除工具电极和夹具的毛坯料外形面上多余的毛坯,每个外形面保留0.1-0.2mm的余量,工具电极和夹具的相邻两个面之间的垂直度在0.05mm以内,进一步加工准工具电极上的第一方向倒角、第一沉台过孔和第二沉台过孔,第一沉台过孔和第二沉台过孔的垂直度在0.05mm以内,进一步加工准夹具上的第二方向倒角、第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔,第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔的垂直度在0.05mm以内;
步骤D,磨床精磨,分别精磨工具电极和夹具的外形面,面与面之间的垂直度、平行度、正反两大面的平面度控制在0.002mm以内,进一步磨出夹具上的排气槽,并在工具电极和夹具棱边上分别磨出倒角;
步骤E,CNC粗加工,粗加工工具电极上的电极仿形体并留0.05mm以内的余量,工具电极上的顶面和避让面按照0-0.1mm的公差加工;CNC粗加工前先将夹具放到CNC机床的磁台台面上,夹具的顶面与磁台台面贴合,用千分表将其中一个侧面以CNC机床X平面校平,另外一个侧面以CNC机床Y平面校平,进一步将定位片放到夹具的底面上,定位片上的平面与夹具上的底面进行贴合,进一步用第三螺栓穿过第三沉台过孔与第三螺纹孔相连,进一步用千分表将定位片的两个侧面分别与CNC机床X、Y平面校平,然后将第三螺栓拧紧,进一步将校正好的夹具以定位片朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步将工具电极放到夹具上,第一方向倒角和第二方向倒角朝向同一方向,工具电极的底面与夹具的顶面贴合,进一步用第二螺栓穿过第二沉台过孔与第二螺纹孔相连,用第一螺栓穿过第一沉台过孔与第一螺纹孔相连,进一步用千分表将工具电极校正,保证工具电极的中心、定位片的中心、CNC机床底座的中心在同一轴线上后再拧紧第一螺栓和第二螺栓,进一步调入步骤A中生成好的CNC粗加工程序,运行CNC机床对工具电极进行粗加工,加工完成后从CNC机床底座上取下定位片,并将工具电极和夹具分开;
步骤F,穿孔机加工穿丝孔,分别将工具电极和夹具装夹固定在穿孔机上,以工具电极上的方形基准框为基准,加工出仿形孔上的线切割穿丝孔和定位通孔的线切割穿丝孔,再以夹具方形外框为基准,再粗加工出各个定位通孔;
步骤G,线切割粗加工,将工具电极装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极上的方形基准框为基准,粗加工所有仿形通孔并留0.05-0.1mm的余量,精加工定位通孔,孔径公差控制在0-0.005mm;
步骤H,CNC精加工,精加工工夹具上的定位销钉孔,孔径公差控制在0-0.005mm,精加工具电极上的电极仿形体,公差按±0.01mm控制;精加工前,将步骤E中校正好的夹具以定位片朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步用分中棒以夹具上的四个侧面进行分中找到夹具的中心,进一步调入步骤A中生成好的销钉孔精加工程序,运行CNC机床精加工定位销钉孔,加工完成后,进一步将准备好的定位销钉配入到四个定位销钉孔中,以第一方向倒角与第二方向倒角朝向同一方向,夹具的顶面与工具电极的底面相对,再将定位销钉对准定位销钉孔配入工具电极,使夹具的顶面与工具电极的底面贴合,进一步用千分表检测配入的工具电极是否在正确位置,确保无误后,用第一螺栓穿过第一沉台过孔与第一螺纹孔相连并拧紧,用第二螺栓穿过第二沉台过孔与第二螺纹孔相连并拧紧,进一步调入步骤A中生成好的CNC精加工程序,运行CNC机床开始对工具电极进行精加工;
步骤I,三坐标检测,利用三坐标设备检测电极仿形体上CNC精加工部分的尺寸是否满足公差要求,如果不满足则需要返修,检测合格后将工具电极从夹具上取下;
步骤J,线切割精加工,将工具电极装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极上的方形基准框为基准,精加工所有仿形通孔。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,在该步骤A中,在生成CNC精加工程序时,需要将选用的刀具直径大小改小0.02mm;在步骤H中,需要根据CNC精加工程序中的刀具直径大小进行选刀,当程序中的刀具直径为小数时,那么所选实物刀具直径应为整数。
作为上述技术方案的一种可选实施方式,在步骤J中,仿形通孔的精加工采用粗割一次精修三次的加工工艺,第一次粗割留余量0.05mm以内,第一次精修留余量0.03mm以内,第二次精修留余量0.015mm以内,第三次精修按照公差±0.01mm处理,表面控制在Ra0.4um以内。
第三方面,本发明采用以下技术方案:一种电极组件的使用方法,包括以下步骤:
将工具电极装到夹具上,利用三坐标设备检测对电极仿形体进行全部检测,并将检测的数据和偏差上传到电加工系统;
将模具零件放到电加工机床磁台上并校正,进一步把检测装夹好的工具电极通过定位片与电加工机床主轴链接,进一步调入三坐标检测的数据和偏差并生成电加工程序,然后电加工机床主轴带动工具电极对模具零件进行放电加工。
本发明的有益效果为:
本发明提供了一种电极组件及其加工方法和使用方法,方形基准框表面设有与模具零件适配的电极仿形体,其无需加工制作更多的工具电极,有效减少了工具电极的个数,缩短了工具电极的制作时间,节约了工具电极的制作成本。
附图说明
图1是本发明一种实施方式中电极组件的立体结构示意图;
图2是本发明一种实施方式中电极组件的爆炸图;
图3是本发明一种实施方式中工具电极的结构示意图;
图4是本发明一种实施方式中夹具的顶面结构示意图;
图5是本发明一种实施方式中夹具的底面结构示意图;
图6是本发明一种实施方式中电极组件的使用状态图。
图中:100-模具零件;200-工具电极;300-夹具;400-定位片;1-方形基准框;2-电极仿形体;3-避让面;4-方形外框;5-仿形孔;6-第一沉台过孔;7-第一方向倒角;8-第二沉台过孔;9-第二方向倒角;10-第一螺纹孔;11-第二螺纹孔;12-第一螺栓;13-第二螺栓;14-定位通孔;15-定位销钉孔;16-定位销钉;17-排气槽;18-第三沉台过孔;19-第三螺纹孔;20-第三螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1-图6所示,本实施例提供了一种电极组件,包括工具电极200和夹具300,工具电极200包括方形基准框1,方形基准框1表面设有与模具零件100适配的电极仿形体2,电极仿形体2上对应模具零件100的特征面位置设有避让面3;夹具300包括方形外框4,方形外框4的一侧与方形基准框1连接,方形外框4的另一侧设有定位片400。
具体地,方形外框4的外形尺寸小于方形基准框1的外形尺寸。电极仿形体2设有仿形孔5和若干第一沉台过孔6,方形基准框1设有第一方向倒角7和若干第二沉台过孔8;方形外框4设有第二方向倒角9、若干第一螺纹孔10和若干第二螺纹孔11,第一螺纹孔10与第一沉台过孔6之间设有第一螺栓12,第一沉台过孔6的沉台深度大于第一螺栓12的螺钉头高度;第二螺纹孔11与第二沉台过孔8之间设有第二螺栓13,第二沉台过孔8的沉台深度大于第二螺栓13的螺钉头高度。
方形基准框1设有若干定位通孔14,方形外框4设有若干定位销钉孔15,定位销钉孔15与定位通孔14之间设有定位销钉16。方形外框4的表面设有纵横交错的排气槽17,其目的是为电加工时产生的气体和碳渣提供排出通道。定位片400设有若干第三沉台过孔18,方形外框4设有若干第三螺纹孔19,第三螺纹孔19与第三沉台过孔18之间设有第三螺栓20,第三沉台过孔18的沉台深度大于第三螺栓20的螺钉头高度。
其中,电极仿形体2被方形基准框1包络其中并形成一个整体,电极仿形体2中设有多个不同形状的仿形通孔、多个避让面3、两个第一沉台过孔6;方形基准框1上设有第一方向倒角7、四个第二沉台过孔8和四个定位通孔14。
电极仿形体2是由模具零件100上对应电加工部分的反向模型拷贝得到;仿形孔5是由加工中心所选用刀具的加工深度来决定是否设计为通孔,当刀具无法加工到想要的深度时,那么就设计为仿形通孔,反之则不用;避让面3需要让开模具零件100上对应位置特征面0.5mm,两个第一沉台过孔6的沉台深度需要大于第一螺栓12的螺钉头高度。
进一步,方形基准框1中相邻两个侧面相互垂直,相对两个侧面相互平行;方形基准框1的顶面需要让开模具零件100上对应位置特征面1mm;方形基准框1中四个第二沉台过孔8对称分布在方形基准框1的四个角上,第二沉台过孔8的沉台深度大于第二螺栓13的螺钉头高度。方形基准框1中四个销钉通孔分布在方形基准框1的两个相交中心轴上并靠近四个侧面垂直贯穿方形基准框1。
本发明的方形基准框1表面设有与模具零件100适配的电极仿形体2,其无需加工制作更多的工具电极200,有效减少了工具电极200的个数,缩短了工具电极200的制作时间,节约了工具电极200的制作成本。
其中,夹具300包括方形外框4,方形外框4上设有第二方向倒角9、两个第一螺纹孔10、四个第二螺纹孔11、四个第三螺纹孔19、四个定位销钉孔15和排气槽17。方形外框4中相邻两个侧面相互垂直,相对两个侧面相互平行,方形外框4的中心线与中线分别与方形基准框1的中心线与中线对齐后,方形外框4的外形小于工具电极200的外形。
进一步,方形外框4的顶面上分布有第一螺纹孔10、第二螺纹孔11和定位销钉孔15,并且第一螺纹孔10、第二螺纹孔11和定位销钉孔15的位置需要与工具电极200上的第一沉台过孔6、第二沉台过孔8和定位通孔14的位置相对应,第一螺纹孔10、第二螺纹孔11的孔深20.0mm,四个定位销钉孔15为垂直通孔,第二方向倒角9需要与第一方向倒角7保持一致。
方形外框4上底面设置四个第三螺纹孔19,并且四个第三螺纹孔19对称分布在底面上,第三螺纹孔19的孔深20.0mm,四个第三螺纹孔19的位置需要与定位片400上的第三沉台过孔18的位置相对应。方形外框4的顶面上,以纵向横向的方式均匀分布着多条宽2.0mm深0.2mm的排气槽17,其目的是为电加工时产生的气体和碳渣提供排出通道。本实施例中所选用的第一螺栓12、第二螺栓13和第三螺栓20均为M6螺栓,其长度为20.0mm;所选用的定位销钉16直径为3.0mm,长30.0mm。
本实施例还提供了一种电极组件的加工方法,包括以下步骤:
步骤A,CAM编程;利用三维软件对工具电极200的3D模型进行CNC模拟仿真加工,并生成CNC粗加工程序和CNC精加工程序以及夹具300上定位销钉孔15的销钉孔精加工程序。
在该步骤中,为了更好更稳定的控制工具电极200上的电极仿形体2的尺寸在公差范围内,在生成CNC精加工程序时,需要将选用的刀具直径大小改小0.02mm,例如:选用一把ø1mm的刀具,那么CNC精加工程序中的刀具直径大小应为ø0.98mm。
步骤B,锯床备毛坯料;工具电极200选用紫铜材料,夹具300选用耐磨性优良、硬度HRC45的S50C中碳钢材料;分别锯出工具电极200和夹具300的毛坯料外形,毛坯料外形的每个边保证有1.0-2.0mm的余量。
步骤C,铣床去外形余量以及加工准方向倒角、沉台过孔、螺纹孔;首先分别去除工具电极200和夹具300毛坯料外形面上多余的毛坯料,要求每个外形面需要保留0.1-0.2mm的余量,相邻两个面之间的垂直度要求0.05mm以内,进一步加工准工具电极200上的第一方向倒角7、第一沉台过孔6和第二沉台过孔8,第一沉台过孔6和第二沉台过孔8的垂直度在0.05mm以内,进一步加工准夹具300上的第二方向倒角9、第一螺纹孔10、第二螺纹孔11和第三螺纹孔19,第一螺纹孔10、第二螺纹孔11和第三螺纹孔19的垂直度在0.05mm以内。
步骤D,磨床精磨;首先分别精磨工具电极200和夹具300的外形面,面与面之间的垂直度、平行度、正反两大面的平面度控制在0.002mm以内,进一步磨出夹具300上的排气槽17,并在工具电极200和夹具300棱边上分别磨出倒角。
步骤E,CNC粗加工;粗加工工具电极200上的电极仿形体2并留余量0.05mm,工具电极200上的顶面和避让面3按照0-0.1mm的公差加工;CNC粗加工前先将夹具300放到CNC机床的磁台台面上,夹具300的顶面与磁台台面贴合,用千分表将其中一个侧面以CNC机床X平面校平,另外一个侧面以CNC机床Y平面校平,进一步将定位片400放到夹具300的底面上,定位片400上的平面与夹具300上的底面进行贴合,进一步用四个第三螺栓20分别穿过第三沉台过孔18与第三螺纹孔19连接,进一步用千分表将定位片400的侧面与侧面分别与CNC机床X、Y平面校平,然后将第三螺栓20拧紧,进一步将校正好的夹具300以定位片400朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步将工具电极200放到夹具300上,第一方向倒角7和第二方向倒角9朝向同一方向,工具电极200的底面与夹具300的顶面贴合,进一步用四个第二螺栓13穿过第二沉台过孔8与第二螺纹孔11相连,用两个第一螺栓12穿过第一沉台过孔6与第一螺纹孔10相连,进一步用千分表将工具电极200校正,保证工具电极200的中心、定位片400的中心、CNC机床底座的中心在同一轴线上后再拧紧第一螺栓12和第二螺栓13,进一步调入步骤A中生成好的CNC粗加工程序,运行CNC机床开始对工具电极200进行粗加工,加工完成后从CNC机床底座上取下定位片400,并将工具电极200和夹具300分开。
步骤F,穿孔机加工穿丝孔;分别将工具电极200和夹具300装夹固定在穿孔机上,以工具电极200上的方形基准框1为基准,加工出所有仿形孔5上的线切割穿丝孔和四个定位通孔14的线切割穿丝孔,再以夹具300方形外框4为基准,加工出小于四个定位销钉孔15的通孔,其目的是方便配入定位销钉16。
步骤G,线切割粗加工;选用慢走丝机床,将工具电极200装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极200上的方形基准框1为基准,粗加工所有仿形通孔并留余量0.05-0.1mm,精加工四个定位通孔14,孔径公差控制在0-0.005mm。
步骤H,CNC精加工;精加工工夹具300上的四个定位销钉孔15,加工8.0mm深,孔径公差按0-0.005mm控制,精加工具电极200上的电极仿形体2,公差按±0.01mm控制;精加工前,准备四个定位销钉16,再次将步骤E中校正好的夹具300以定位片400朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步用分中棒以夹具300上的四个侧面进行分中找到夹具300的中心,进一步调入步骤A中生成好的四个定位销钉孔15的销钉孔精加工程序,运行CNC机床精加工四个定位销钉孔15,从顶面加工8.0mm深,加工完成后,进一步将准备好的四个定位销钉16配入到四个定位销钉孔15中,进一步以第二方向倒角9与第一方向倒角7朝向同一方向时,顶面与底面相对,再将四个定位销钉16对准四个定位销钉孔15配入工具电极200,使夹具300的顶面与工具电极200的底面贴合,进一步用千分表检测配入的工具电极200是否在正确位置,确保无误后,用两个第一螺栓12穿过第一沉台过孔6与第一螺纹孔10相连并拧紧,用四个第二螺栓13穿过第二沉台过孔8与第二螺纹孔11相连并拧紧,进一步调入步骤A中生成好的CNC精加工程序,运行CNC机床开始对工具电极200进行精加工。
在该步骤中,CNC技术员需要根据CNC精加工程序中的刀具直径大小进行选刀;当程序中的刀具直径为小数时,那么所选实物刀具直径应为整数,例如:CNC精加工程序中的刀具直径为ø0.98mm,那么所选实物刀具直径应为ø1mm。
步骤I,三坐标检测;利用三坐标设备检测电极仿形体2上CNC精加工部分的尺寸是否满足公差要求,如果不满足则需要CNC返修,合格后将工具电极200从夹具300上取下。
步骤J,线切割精加工,选用慢走丝机床,将工具电极200装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极200上的方形基准框1为基准,精加工所有仿形通孔,并按公差按±0.01mm控制,加工过程中注意控制变形。
在该步骤中,仿形通孔的精加工采用粗割一次精修三次的加工工艺,第一次粗割留余量0.05mm以内,第一次精修留余量0.03mm以内,第二次精修留余量0.015mm以内,第三次精修按照公差±0.01mm处理,表面控制在Ra0.4um以内。
该加工方法能够提高工具电极200的制作精度,有效解决了工具电极200在制作过程中容易变形的问题。
本实施例还提供了一种电极组件的使用方法,包括以下步骤:
三坐标检测。利用三坐标设备检测对电极仿形体2进行全部检测,并将检测到的数据和偏差上传到电加工系统;检测前需要将工具电极200按照取下前的样子再次装回到夹具300上并用第一螺栓12和第二螺栓13锁紧。
电火花开始电加工。首先将模具零件100放到电加工机床磁台上并校正,进一步把检测装夹好的工具电极200通过定位片400与电加工机床主轴链接,进一步调入三坐标检测的数据和偏差并生成电加工程序,然后电加工机床主轴带动工具电极200以箭头方向向下开始对模具零件100进行放电加工。
该使用方法在电加工环节中,工具电极200可实现自动生成电加工程序,不需要技术员过多的操作;一个工具电极200就可以完成模具核心零件上85%以上形状的电加工,缩短了电加工时间,提高了电加工效率和品质,节约了电加工成本。本发明能够缩短模具的开发制造周期,满足客户需求,为公司和客户赢得市场节省了宝贵的时间。
在本发明描述中,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,可以是固定连接,可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,对本领域技术人员而言,可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中,在不相互矛盾的情况下,本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式,根据本发明的基本技术构思,本领域普通技术人员无需经过创造性劳动,即可联想到的实施方式,均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电极组件的加工方法,其特征在于,所述电极组件包括工具电极(200)和夹具(300),所述工具电极(200)包括方形基准框(1),所述方形基准框(1)表面设有与模具零件(100)适配的电极仿形体(2),所述电极仿形体(2)上对应模具零件(100)的特征面位置设有避让面(3);所述夹具(300)包括方形外框(4),所述方形外框(4)的一侧与方形基准框(1)连接,方形外框(4)的另一侧设有定位片(400);
所述电极仿形体(2)设有仿形孔(5)和若干第一沉台过孔(6),方形基准框(1)设有第一方向倒角(7)和若干第二沉台过孔(8);所述方形外框(4)设有第二方向倒角(9)、若干第一螺纹孔(10)和若干第二螺纹孔(11),所述第一螺纹孔(10)与第一沉台过孔(6)之间设有第一螺栓(12),第一沉台过孔(6)的沉台深度大于第一螺栓(12)的螺钉头高度;所述第二螺纹孔(11)与第二沉台过孔(8)之间设有第二螺栓(13),第二沉台过孔(8)的沉台深度大于第二螺栓(13)的螺钉头高度;
所述方形基准框(1)设有若干定位通孔(14),所述方形外框(4)设有若干定位销钉孔(15),所述定位销钉孔(15)与定位通孔(14)之间设有定位销钉(16);所述方形外框(4)的表面设有纵横交错的排气槽(17);所述定位片(400)设有若干第三沉台过孔(18),所述方形外框(4)设有若干第三螺纹孔(19),所述第三螺纹孔(19)与第三沉台过孔(18)之间设有第三螺栓(20),第三沉台过孔(18)的沉台深度大于第三螺栓(20)的螺钉头高度;
所述加工方法包括以下步骤:
步骤A,对工具电极(200)的3D模型进行CNC模拟仿真加工,生成CNC粗加工程序、CNC精加工程序以及夹具(300)上定位销钉孔(15)的销钉孔精加工程序;
步骤B,分别锯出工具电极(200)和夹具(300)的毛坯料外形,毛坯料外形的每个边留有1.0-2.0mm的余量;
步骤C,分别去除工具电极(200)和夹具(300)的毛坯料外形面上多余的毛坯,每个外形面保留0.1-0.2mm的余量,工具电极(200)和夹具(300)的相邻两个面之间的垂直度在0.05mm以内,进一步加工准工具电极(200)上的第一方向倒角(7)、第一沉台过孔(6)和第二沉台过孔(8),第一沉台过孔(6)和第二沉台过孔(8)的垂直度在0.05mm以内,进一步加工准夹具(300)上的第二方向倒角(9)、第一螺纹孔(10)、第二螺纹孔(11)和第三螺纹孔(19),第一螺纹孔(10)、第二螺纹孔(11)和第三螺纹孔(19)的垂直度在0.05mm以内;
步骤D,磨床精磨,分别精磨工具电极(200)和夹具(300)的外形面,面与面之间的垂直度、平行度、正反两大面的平面度控制在0.002mm以内,进一步磨出夹具(300)上的排气槽(17),并在工具电极(200)和夹具(300)棱边上分别磨出倒角;
步骤E,CNC粗加工,粗加工工具电极(200)上的电极仿形体(2)并留0.05mm以内的余量,工具电极(200)上的顶面和避让面(3)按照0-0.1mm的公差加工;CNC粗加工前先将夹具(300)放到CNC机床的磁台台面上,夹具(300)的顶面与磁台台面贴合,用千分表将其中一个侧面以CNC机床X平面校平,另外一个侧面以CNC机床Y平面校平,进一步将定位片(400)放到夹具(300)的底面上,定位片(400)上的平面与夹具(300)上的底面进行贴合,进一步用第三螺栓(20)穿过第三沉台过孔(18)与第三螺纹孔(19)相连,进一步用千分表将定位片(400)的两个侧面分别与CNC机床X、Y平面校平,然后将第三螺栓(20)拧紧,进一步将校正好的夹具(300)以定位片(400)朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步将工具电极(200)放到夹具(300)上,第一方向倒角(7)和第二方向倒角(9)朝向同一方向,工具电极(200)的底面与夹具(300)的顶面贴合,进一步用第二螺栓(13)穿过第二沉台过孔(8)与第二螺纹孔(11)相连,用第一螺栓(12)穿过第一沉台过孔(6)与第一螺纹孔(10)相连,进一步用千分表将工具电极(200)校正,保证工具电极(200)的中心、定位片(400)的中心、CNC机床底座的中心在同一轴线上后再拧紧第一螺栓(12)和第二螺栓(13),进一步调入步骤A中生成好的CNC粗加工程序,运行CNC机床对工具电极(200)进行粗加工,加工完成后从CNC机床底座上取下定位片(400),并将工具电极(200)和夹具(300)分开;
步骤F,穿孔机加工穿丝孔,分别将工具电极(200)和夹具(300)装夹固定在穿孔机上,以工具电极(200)上的方形基准框(1)为基准,加工出仿形孔(5)上的线切割穿丝孔和定位通孔(14)的线切割穿丝孔,再以夹具(300)方形外框(4)为基准,再粗加工出各个定位通孔(14);
步骤G,线切割粗加工,将工具电极(200)装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极(200)上的方形基准框(1)为基准,粗加工所有仿形通孔并留0.05-0.1mm的余量,精加工定位通孔(14),孔径公差控制在0-0.005mm;
步骤H,CNC精加工,精加工夹具(300)上的定位销钉孔(15),孔径公差控制在0-0.005mm,精加工工具电极(200)上的电极仿形体(2),公差按±0.01mm控制;精加工前,将步骤E中校正好的夹具(300)以定位片(400)朝下的方式放到CNC机床精定位底座上,进一步用分中棒以夹具(300)上的四个侧面进行分中找到夹具(300)的中心,进一步调入步骤A中生成好的销钉孔精加工程序,运行CNC机床精加工定位销钉孔(15),加工完成后,进一步将准备好的定位销钉(16)配入到四个定位销钉孔(15)中,以第一方向倒角(7)与第二方向倒角(9)朝向同一方向,夹具(300)的顶面与工具电极(200)的底面相对,再将定位销钉(16)对准定位销钉孔(15)配入工具电极(200),使夹具(300)的顶面与工具电极(200)的底面贴合,进一步用千分表检测配入的工具电极(200)是否在正确位置,确保无误后,用第一螺栓(12)穿过第一沉台过孔(6)与第一螺纹孔(10)相连并拧紧,用第二螺栓(13)穿过第二沉台过孔(8)与第二螺纹孔(11)相连并拧紧,进一步调入步骤A中生成好的CNC精加工程序,运行CNC机床开始对工具电极(200)进行精加工;
步骤I,三坐标检测,利用三坐标设备检测电极仿形体(2)上CNC精加工部分的尺寸是否满足公差要求,如果不满足则需要返修,检测合格后将工具电极(200)从夹具(300)上取下;
步骤J,线切割精加工,将工具电极(200)装夹固定在慢走丝机床上,以工具电极(200)上的方形基准框(1)为基准,精加工所有仿形通孔。
2.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,在该步骤A中,在生成CNC精加工程序时,需要将选用的刀具直径大小改小0.02mm;在步骤H中,需要根据CNC精加工程序中的刀具直径大小进行选刀,当程序中的刀具直径为小数时,那么所选实物刀具直径应为整数。
3.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,在步骤J中,仿形通孔的精加工采用粗割一次精修三次的加工工艺,第一次粗割留余量0.05mm以内,第一次精修留余量0.03mm以内,第二次精修留余量0.015mm以内,第三次精修按照公差±0.01mm处理,表面控制在Ra0.4um以内。
4.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,所述方形外框(4)的外形尺寸小于方形基准框(1)的外形尺寸。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311464603.2A CN117182215B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种电极组件及其加工方法和使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311464603.2A CN117182215B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种电极组件及其加工方法和使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117182215A CN117182215A (zh) | 2023-12-08 |
CN117182215B true CN117182215B (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=88990948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311464603.2A Active CN117182215B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种电极组件及其加工方法和使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117182215B (zh) |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05237725A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-17 | Alps Electric Co Ltd | 放電加工用電極およびその製造方法 |
US6531036B1 (en) * | 1998-08-29 | 2003-03-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fabrication of micron-sized parts from conductive materials by silicon electric-discharge machining |
CN102357688A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-22 | 大连理工大学 | 一种用于成型微结构的模具镶块电火花加工方法 |
CN202752717U (zh) * | 2012-06-08 | 2013-02-27 | 东莞钜升塑胶电子制品有限公司 | 一种基准片装置 |
CN103341671A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-10-09 | 南京航空航天大学 | 一种复杂形状薄板件局部减薄电火花加工装置及加工工艺 |
CN104001998A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 浙江工业大学 | 基于阴极优化的阵列微细群电极制备方法及装置 |
CN105127528A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-09 | 浙江工业大学 | 阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置 |
CN205183989U (zh) * | 2015-09-06 | 2016-04-27 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 一种电火花加工硬质合金模具模体的装夹定位装置 |
CN105537703A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-05-04 | 深圳大学 | 一种三维微电极叠层拟合制备方法 |
CN106270839A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-04 | 大连交通大学 | 多材质电火花加工电极及其加工方法 |
EP3147063A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-29 | Agie Charmilles SA | Device and method for multichannel edm |
CN207077057U (zh) * | 2017-07-06 | 2018-03-09 | 佛山市南海华达高木模具有限公司 | 电极集成模块 |
CN207205477U (zh) * | 2017-08-29 | 2018-04-10 | 重庆龙阳塑胶模具有限公司 | 一种用于模具加工的电极连接结构及电火花机 |
CN111136358A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种加工薄壁阵列群孔的方法 |
CN211276840U (zh) * | 2019-10-23 | 2020-08-18 | 深圳大学 | 薄片队列微电极及三维微电极 |
CN112518058A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-19 | 贵阳航发精密铸造有限公司 | 一种整体电极及加工整体电极的方法 |
CN115446403A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-09 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司 | 电火花阵列孔的柔性成组加工方法 |
CN218657202U (zh) * | 2022-09-06 | 2023-03-21 | 青岛海尔模具有限公司 | 电极装夹用连接件、电极模块及电极模块存放装置 |
CN116021100A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-28 | 成都宝利根创科电子有限公司 | 一种电火花加工精密细小凸台类成型零件的加工方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5055991B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2012-10-24 | 株式会社デンソー | 放電加工用電極の作製法 |
-
2023
- 2023-11-07 CN CN202311464603.2A patent/CN117182215B/zh active Active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05237725A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-17 | Alps Electric Co Ltd | 放電加工用電極およびその製造方法 |
US6531036B1 (en) * | 1998-08-29 | 2003-03-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fabrication of micron-sized parts from conductive materials by silicon electric-discharge machining |
CN102357688A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-22 | 大连理工大学 | 一种用于成型微结构的模具镶块电火花加工方法 |
CN202752717U (zh) * | 2012-06-08 | 2013-02-27 | 东莞钜升塑胶电子制品有限公司 | 一种基准片装置 |
CN103341671A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-10-09 | 南京航空航天大学 | 一种复杂形状薄板件局部减薄电火花加工装置及加工工艺 |
CN104001998A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 浙江工业大学 | 基于阴极优化的阵列微细群电极制备方法及装置 |
CN105127528A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-09 | 浙江工业大学 | 阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置 |
CN205183989U (zh) * | 2015-09-06 | 2016-04-27 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 一种电火花加工硬质合金模具模体的装夹定位装置 |
EP3147063A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-29 | Agie Charmilles SA | Device and method for multichannel edm |
CN105537703A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-05-04 | 深圳大学 | 一种三维微电极叠层拟合制备方法 |
CN106270839A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-04 | 大连交通大学 | 多材质电火花加工电极及其加工方法 |
CN207077057U (zh) * | 2017-07-06 | 2018-03-09 | 佛山市南海华达高木模具有限公司 | 电极集成模块 |
CN207205477U (zh) * | 2017-08-29 | 2018-04-10 | 重庆龙阳塑胶模具有限公司 | 一种用于模具加工的电极连接结构及电火花机 |
CN111136358A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种加工薄壁阵列群孔的方法 |
CN211276840U (zh) * | 2019-10-23 | 2020-08-18 | 深圳大学 | 薄片队列微电极及三维微电极 |
CN112518058A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-19 | 贵阳航发精密铸造有限公司 | 一种整体电极及加工整体电极的方法 |
CN218657202U (zh) * | 2022-09-06 | 2023-03-21 | 青岛海尔模具有限公司 | 电极装夹用连接件、电极模块及电极模块存放装置 |
CN115446403A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-09 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司 | 电火花阵列孔的柔性成组加工方法 |
CN116021100A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-28 | 成都宝利根创科电子有限公司 | 一种电火花加工精密细小凸台类成型零件的加工方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
用简单电极对复合型腔模具的电加工法;狄锦如;模具工业(第11期);第39-44页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117182215A (zh) | 2023-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101564775B (zh) | 利用高速铣削对具有精密细小特征的模具加工方法 | |
CN116021100B (zh) | 一种电火花加工精密细小凸台类成型零件的加工方法 | |
CN204771709U (zh) | 整体叶轮五轴加工角向防错定位夹具 | |
CN110102804B (zh) | 一种框架类零件的机械加工方法 | |
CN114247922B (zh) | 一种阵列式针尖浇口电极的加工方法 | |
CN112222497B (zh) | 大型锥面接管空间曲面在三轴联动铣床上的加工方法 | |
CN106514171A (zh) | 一种精密模具生产工艺 | |
CN117182215B (zh) | 一种电极组件及其加工方法和使用方法 | |
CN103056599A (zh) | 一种精密多连铸叶片蜡模叶身成型活块的制备方法 | |
CN110773831B (zh) | 一种edm火花机加工潜胶口精准定位装置的定位方法 | |
CN110153896B (zh) | 快速稳定水切割锻件毛边的方法 | |
CN112338454B (zh) | 异形不锈钢薄壁件的三维模拟加工工装及方法 | |
CN111015282B (zh) | 一种大公差零件的精加工方法 | |
CN113523728A (zh) | 一种空心导叶片的特种加工方法 | |
CN115041933B (zh) | 一种台阶镶块组合加工方法 | |
CN113020918B (zh) | 回氢泵转子的加工方法 | |
CN103921156A (zh) | 柴油机主轴承座与主轴承盖连接面的加工方法及对刀模板 | |
CN111318859A (zh) | 一种函数曲线型腔的加工方法 | |
CN103170861A (zh) | 一种模具电极加工的通用夹具 | |
CN113500456B (zh) | 一种数控铣加工航空异形零件快速构建基准的方法 | |
CN213561183U (zh) | 异形不锈钢薄壁件的三维模拟加工工装 | |
CN113814675B (zh) | 一种钳式夹具制造方法 | |
CN220680462U (zh) | 高精密c角加工辅助治具 | |
CN215510014U (zh) | 一种用于加工斜顶镶件的专用夹具 | |
JPH0585287B2 (zh) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |