CN204818781U - 一种用于加工牛角电极的电极夹头及加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工牛角电极的电极夹头及加工工装，前者包括支撑座(11)和固定牛角电极坯料(3)的水平基准条(12)，支撑座(11)包括座体(111)、设置在座体(111)上的供水平基准条(12)插入的定位孔(112)、及设置在座体(111)上的用于连接机床夹具(2)的连接孔(115)；水平基准条(12)被设置为在绕自身中心线翻转180度的两个定位方位上具有相同的定位基准轮廓，定位孔(112)形成与对应水平基准条(12)的定位基准轮廓适配的定位轮廓；电极夹头(1)还包括用于将水平基准条(12)固定在对应定位孔(112)中的限位结构。本实用新型能够有效提高水平基准条的重复定位精度。

Description

一种用于加工牛角电极的电极夹头及加工工装

技术领域

本实用新型涉及牛角电极加工技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于加工牛角电极的电极夹头及用于加工牛角电极的具有该种电极夹头的加工工装。

背景技术

牛角电极是用于通过电火花加工技术加工牛角浇口的电极，因此，牛角电极的加工精度将直接影响牛角浇口的加工精度。受牛角电极形状的限制，目前普遍采用分别完成牛角电极相互对称的两个表面的加工的成型方式，因此，在利用机床加工牛角电极时就需要对固定有牛角电极坯料的水平基准条进行两次装夹，具体为在一次装夹、完成一个表面的加工后，再将水平基准条翻转180度进行二次装夹、以完成另一个表面的加工。由于机床加工程序是以两次装夹后保持水平基准条的中心线位置不变设定的，因此，如果水平基准条的中心线在重新装夹时相对第一次装夹发生了偏移，则牛角电极的加工就会出现两个表面相互错位的问题，这说明重复定位精度对于保证牛角电极的加工精度而言至关重要。但是，由于水平基准条在机床上的装夹是通过人工手动完成的，重复定位精度受人为因素影响较大，因此，目前牛角电极的加工经常会出现两个表面加工错位的问题，成品率较低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于加工牛角电极的电极夹头，以降低人为因素对重复定位精度的影响，提高成品率。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于加工牛角电极的电极夹头，其包括支撑座和用于固定牛角电极坯料的水平基准条，所述支撑座包括座体、设置在所述座体上的供水平基准条插入的定位孔、及设置在所述座体上的用于连接机床夹具的连接孔；所述水平基准条被设置为在绕自身中心线翻转180度的两个定位方位上具有相同的定位基准轮廓，所述定位孔的内壁形成与对应水平基准条的定位基准轮廓适配的定位轮廓；所述电极夹头还包括用于将所述水平基准条固定在对应定位孔中的限位结构。

优选的是，所述支撑座具有至少两个所述定位孔。

优选的是，所有定位孔的中心线均位于垂直于所述连接孔的一个基准平面上，且所有定位孔的中心线相互平行。

优选的是，所述水平基准条设置有用于与锁紧螺丝配合固定所述牛角电极坯料的螺纹孔。

优选的是，所述定位孔的内壁包括形成所述定位轮廓的精加工表面和相对所述精加工表面向内凹陷的粗加工表面。

优选的是，所述支撑座还包括设置在所述座体上的贯穿所述定位孔的座体销孔，且所述座体销孔的中心线垂直于对应定位孔的中心线；所述水平基准条设置有与贯穿对应定位孔的座体销孔贯通的基准条销孔；所述电极夹头还包括定位销，且所述电极夹头通过使所述定位销穿过相互贯通的座体销孔和基准条销孔形成所述限位结构。

优选的是，所述支撑座具有至少两个所述定位孔，且贯穿每个定位孔的座体销孔相互贯通；所述电极夹头包括一个所述定位销，且所述电极夹头通过使所述定位销穿过所有座体销孔和所有基准条销孔形成所述限位结构。

优选的是，所述支撑座还包括设置在所述座体上的与所述定位孔贯通的螺纹孔，且所述螺纹孔的中心线垂直于对应定位孔的中心线；所述电极夹头还包括锁紧螺丝，且所述锁紧螺丝与所述螺纹孔配合而顶在位于对应定位孔中的水平基准条上。

优选的是，所述定位孔的定位轮廓为方形。

本实用新型的另一个目的是提供一种用于加工牛角电极的加工工装，以降低人为因素对重复定位精度的影响，提高成品率。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于加工牛角电极的加工工装，其包括机床夹具和上述任一种所述的电极夹头，所述机床夹具包括夹座和与所述夹座适配的气动夹头，所述气动夹头固定安装在机床上，所述电极夹头的支撑座通过所述连接孔与所述夹座固定连接。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的电极夹头及加工工装通过使水平基准条在绕自身中心线翻转180度的两个定位方位上均能固定在同一定位孔的结构，可以保证水平基准条的中心线在两个定位方位上相对用于连接机床夹具的连接孔的中心线的位置固定不变，因此，操作工人在进行两次装夹时只需简单地将水平基准条插入对应定位孔中即可保证重复定位精度，这明显能够大大降低人为操作因素对重复定位精度的影响，进而可以有效提高牛角电极加工的成品率。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型电极夹头和加工工装的一种实施方式的立体结构示意图，其中，水平基准条处于第一定位方位上；

图2为根据本实用新型电极夹头和加工工装的一种实施方式的立体结构示意图，其中，水平基准条处于相对第一定位方位翻转180度的第二定位方位上；

图3为图2中电极夹头和加工工装的反向立体结构示意图；

图4为图3中电极夹头的立体结构示意图；

图5为图1中电极夹头的分解结构示意图；

图6为图1中电极夹头的剖视示意图；

图7为图5中A部分的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-电极夹头；11-支撑座；

111-座体；112-定位孔；

113-螺纹孔；114-座体销孔；

115-连接孔；112a-精加工表面；

112b-粗加工表面；12-水平基准条；

124-基准条销孔；13-锁紧螺丝；

14-定位销；16-锁紧螺丝；

2-机床夹具；21-夹座。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决牛角电极加工的重复定位精度受人为因素影响较大导致成品率较低的问题，提供了一种用于加工牛角电极的电极夹头，如图1至图6所示，该电极夹头1包括支撑座11和用于固定牛角电极坯料3的水平基准条12，该支撑座11进一步包括座体111，设置在座体111上的供对应水平基准条12插入的定位孔112，即定位孔112与水平基准条12一一对应配置，且水平基准条12可沿对应定位孔112的延伸方向(即定位孔112的中心线方向)插入对应定位孔112中，及设置在座体111上的用于连接机床夹具2的连接孔115，以将电极夹头1通过机床夹具2固定在机床上进行牛角电极的加工。为了保证水平基准条12绕自身中心线翻转180度的两个定位方位之间的重复定位精度，该水平基准条12被设置为在绕自身的中心线翻转180度的两个定位方位上具有相同的定位基准轮廓，该水平基准条12的中心线应理解为是水平基准条12的与对应定位孔112的中心线重合的轴线，而定位孔112的内壁则形成与对应水平基准条12的定位基准轮廓适配的定位轮廓，这样才能保证水平基准条12在绕自身中心线翻转180度的两个定位方位上均能顺利地插入至同一个定位孔112中，并均能通过该定位孔112对水平基准条12的约束限制水平基准条12相对支撑座11运动的自由度，而且定位孔112除无法限制对应水平基准条12在其内滑动的一个移动自由度外，最大程度能够实现对水平基准条12相对支撑座11运动的三个转动自由度和另外两个移动自由度的限制；上述定位基准轮廓应该理解为是由水平基准条12的能够与对应定位孔112的内壁接触的表面围成的轮廓，这说明水平基准条12在两个定位方位上的定位基准轮廓相同并不一定要求水平基准条12在两个定位方位上的形状完全相同，对应地，该定位轮廓应该理解为是由定位孔112内壁的能够与对应水平基准条12接触的表面围成的轮廓。为了能够将水平基准条12固定在对应定位孔112中，本实用新型的电极夹头1还应该包括用于将水平基准条12固定在对应定位孔112中的限位结构，根据上述说明的定位孔112所能实现的最大程度的限位作用可知，该限位结构至少应该能够限制水平基准条12相对支撑座11沿对应定位孔112的延伸方向滑动的移动自由度，另外，该限位结构还可以具有辅助定位孔112限制或者单独限制水平基准条12相对支撑座11运动的其它自由度。

利用本实用新型电极夹头加工牛角电极的方法包括顺次完成的如下步骤：

步骤1.首先将牛角电极坯料固定安装在水平基准条12上；

步骤2.将水平基准条12以第一定位方位插入对应定位孔112中，并通过限位结构将水平基准条12固定在对应定位孔112中；

步骤3.将电极夹头与机床夹具连接，以将电极夹头固定在机床的设定位置上；

步骤4.控制机床完成牛角电极的第一表面的加工；

步骤5.释放限位结构，并将水平基准条12从对应定位孔112中取出；

步骤6.将水平基准条12绕自身中心线翻转180度至第二定位方位，以使加工后的第一表面翻转至下方而与加工刀具背离，及使牛角电极坯料的与第一表面相对的表面朝上，准备加工牛角电极的第二表面；

步骤7.将水平基准条12以第二定位方位重新插入对应定位孔112中，并再次通过限位结构将水平基准条12固定在对应定位孔112中；

步骤8.控制机床完成牛角电极的第二表面的加工。

在本实用新型的电极夹头中，由于定位孔112的中心线相对用于连接机床夹具的连接孔的中心线位置是固定不变的，而且通过定位孔112和限位结构对水平基准条12的约束，水平基准条12的中心线在两个定位方位上均是与对应定位孔112的中心线重合的，因此，通过本实用新型的电极夹头可以保证水平基准条12的中心线在两个定位方位相对连接孔的中心线位置固定不变，这就使得本实用新型的电极夹头能够大大降低人为操作因素对重复定位精度的影响，进而能够有效提高牛角电极加工的成品率。

为了能够最大程度地发挥定位孔112限制水平基准条12相对支撑座11运动的能力，上述定位轮廓例如可以是方形或者其他能够限制水平基准条12相对支撑座11的转动自由度的形状，例如平行四边形、六边形、在圆形基础上结合方形等。

为了提高本实用新型电极夹头1的装夹效率及加工效率，该支撑座11可以设置有至少两个定位孔112，在图1至图6所示的实施例中，该支撑座设置有四个定位孔112，这样一个电极夹头1便可以同时装夹四块牛角电极坯料3，这说明一次装夹便可以完成四个牛角电极的一个表面的加工。为了便于加工程序的设定，以使加工刀具能够以最简单的路径顺次完成各牛角电极的一个表面的加工，优选的是，所有定位孔112的中心线均位于垂直于连接孔115的一个基准平面上，且所有定位孔112的中心线相互平行。更为优选的是，所有定位孔112的入口位于座体111的同一表面上，且该表面为垂直于定位孔112的中心线的平面。同样更为优选的是，所有定位孔112具有完全相同的定位轮廓，对应地，所有水平基准条12具有完全相同得定位基准轮廓，这可使各定位孔112之间，以及各水平基准条12之间具有很好的互换性。

为了能够将牛角电极坯料3以最简单的方式固定在水平基准条12上，如图1至图6所示，该水平基准条12可以设置有用于与锁紧螺丝16配合固定牛角电极坯料3的螺纹孔。为了进一步提高水平基准条12对牛角电极坯料3的定位精度，该水平基准条12的位于定位孔112外部的一端可设置有阶梯槽，并将上述螺纹孔设置在阶梯槽的踏面上，这样便可将牛角电极坯料3通过锁紧螺丝16固定在该阶梯槽上，并通过阶梯槽的踢面和踏面对牛角电极坯料3进行定位。

由于在本实用新型的电极夹头1中，定位孔112与水平基准条12之间的配合精度直接决定重复定位精度的高低，而为了提高配合精度就需要对定位孔112的用于形成定位轮廓的表面进行精加工，及/或对水平基准条12的用于形成定位基准轮廓的表面进行精加工，因此，为了减小定位孔112的需要进行精加工表面的面积，如图5和图7所示，该定位孔112的内壁可以包括形成定位轮廓的精加工表面112a和相对该精加工表面112a向内凹陷的粗加工表面112b，在此，由于相对精加工表面112a向内凹陷的表面是不与水平基准条12接触的表面，因此，可以仅对这部分表面进行粗加工形成粗加工表面112b；同理，该水平基准条12的形成定位基准轮廓的表面也应该进行精加工处理。

上述限位结构例如可以采用以下方式实现：如图1至图6所示，支撑座11还包括设置在座体111上的贯穿定位孔112的座体销孔114，且该座体销孔114的中心线垂直于对应定位孔112的中心线，该水平基准条12对应地设置有与贯穿对应定位孔112的座体销孔114贯通的基准条销孔124，为此，该电极夹头1还包括定位销14，电极夹头1通过使定位销14穿过相互贯通的座体销孔114和基准条销孔124形成上述限位结构。在此基础上，对于支撑座11设置有至少两个定位孔112的实施例，优选是使贯穿每个定位孔112的座体销孔114相互贯通，这样，电极夹头1便可通过使一个定位销14穿过所有座体销孔114和所有基准条销孔124形成上述限位结构。

另外，也可通过锁紧螺丝穿过座体111上的通孔与设置在水平基准条12上的螺纹孔配合形成上述限位结构。

为了避免因水平基准条12与对应定位孔112之间的配合误差、以及限位结构的配合误差导致水平基准条12在加工过程中相对对应定位孔112发生微小运动的问题发生，该支撑座11还包括设置在座体上与定位孔112贯通的螺纹孔113，且该螺纹孔113的中心线优选是垂直于对应定位孔112的中心线，这样，锁紧螺丝13通过与螺纹孔113配合而顶在水平基准条12上便可进一步限制水平基准条12相对对应定位孔112运动。

在上述电极夹头1的基础上，本实用新型还提供了一种用于加工牛角电极的加工工装，如图1至图6所示，该加工工装包括机床夹具2和上述电极夹头1，而该机床夹具2则包括夹座21和与夹座21适配的气动夹头(图中未示出)，其中，气动夹头固定安装在机床上，夹座21通过连接孔115与电极夹头1的支撑座11固定连接，这样，在将夹座21固定在气动夹头上之后便可实现水平基准条12在机床上的定位。该机床夹具2例如可以采用EROWA的机床夹具。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于加工牛角电极的电极夹头(1)，其特征在于，包括支撑座(11)和用于固定牛角电极坯料(3)的水平基准条(12)，所述支撑座(11)包括座体(111)、设置在所述座体(111)上的供所述水平基准条(12)插入的定位孔(112)、及设置在所述座体(111)上的用于连接机床夹具(2)的连接孔(115)；所述水平基准条(12)被设置为在绕自身中心线翻转180度的两个定位方位上具有相同的定位基准轮廓，所述定位孔(112)的内壁形成与对应水平基准条(12)的定位基准轮廓适配的定位轮廓；所述电极夹头(1)还包括用于将所述水平基准条(12)固定在对应定位孔(112)中的限位结构。

2.根据权利要求1所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述支撑座(11)具有至少两个所述定位孔(112)。

3.根据权利要求2所述的电极夹头(1)，其特征在于，所有定位孔(112)的中心线均位于垂直于所述连接孔(115)的一个基准平面上，且所有定位孔(112)的中心线相互平行。

4.根据权利要求1所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述水平基准条(12)设置有用于与锁紧螺丝(16)配合固定所述牛角电极坯料(3)的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述定位孔(112)的内壁包括形成所述定位轮廓的精加工表面(112a)和相对所述精加工表面(112a)向内凹陷的粗加工表面(112b)。

6.根据权利要求1所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述支撑座(11)还包括设置在所述座体(111)上的贯穿所述定位孔(112)的座体销孔(114)，且所述座体销孔(114)的中心线垂直于对应定位孔(112)的中心线；所述水平基准条(12)设置有与贯穿对应定位孔(112)的座体销孔(114)贯通的基准条销孔(124)；所述电极夹头(1)还包括定位销(14)，且所述电极夹头(1)通过使所述定位销(14)穿过相互贯通的座体销孔(114)和基准条销孔(124)形成所述限位结构。

7.根据权利要求6所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述支撑座(11)具有至少两个所述定位孔(112)，且贯穿每个定位孔(112)的座体销孔(114)相互贯通；所述电极夹头(1)包括一个所述定位销(14)，且所述电极夹头(1)通过使所述定位销(14)穿过所有座体销孔(114)和所有基准条销孔(124)形成所述限位结构。

8.根据权利要求6或7所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述支撑座(11)还包括设置在所述座体(111)上的与所述定位孔(112)贯通的螺纹孔(113)，且所述螺纹孔(113)的中心线垂直于对应定位孔(112)的中心线；所述电极夹头(1)还包括锁紧螺丝(13)，且所述锁紧螺丝(13)与所述螺纹孔(113)配合而顶在位于对应定位孔(112)中的水平基准条(12)上。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的电极夹头(1)，其特征在于，所述定位孔(1)的定位轮廓为方形。

10.一种用于加工牛角电极的加工工装，其特征在于，包括机床夹具(2)和权利要求1至9中任一项所述的电极夹头(1)，所述机床夹具(2)包括夹座(21)和与所述夹座(21)适配的气动夹头，所述气动夹头固定安装在机床上，所述电极夹头(1)的支撑座(11)通过所述连接孔(115)与所述夹座(21)固定连接。