CN204867705U - 电火花成型电极在位修整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电火花成型加工应用技术领域，公开一种电火花成型电极在位修整装置。包括电火花机床和工艺装备两部分，电火花机床包括工作台和主轴头，工艺装备包括修整块、基准棒、待修整电极和待加工零件，修整块和待加工零件均固定安装在工作台上，修整块上开设有修整凹槽，修整凹槽的截面形状与待修整电极待修整部位初始形状一致，基准棒竖直固定安装在工作台上，待修整电极固定安装在主轴头上，修整凹槽内和待修整电极外表面均设置有工艺补充面。本实用新型对电极损耗部位的形状及尺寸实施修整，以恢复电极初始端面形状与尺寸，以提高电极的可重用性，降低电极成本，提高零件加工精度。

Description

电火花成型电极在位修整装置

技术领域

本实用新型属于电火花成型加工应用技术领域，具体涉及一种电火花成型电极在位修整装置。

背景技术

由于模具结构的复杂性和特殊性，为保证其加工精度，提高产品质量，在模具制造中，尤其在冲模制造和型腔加工中电火花加工应用更多。但是由于电火花加工主要是靠电、热来蚀除金属，工件和电极同时受到不同程度的电蚀，且电极的损耗多集中在尖角或底面，从而直接影响成型精度和加工质量。为此，发明人重点分析和研究了电极损耗这一重要课题，经发明人研究发现，由于工具电极受截面尺寸小，容易变形，不易散热，排屑困难等缺陷，一直是电火花加工的难点，其中，电极损耗是影响加工精度的主要因素。在多种补偿电极损耗的方法中，反复使用新电极加工直至满足尺寸要求的方法既消耗时间又浪费电极，造成生产效率下降和生产成本增加。

另外，本领域的技术人员针对电极损耗的课题也做出了一些研究成果：①文武，王西彬，龙震海，杨洪建，纪永宏，在北京理工大学学报2009,29(7):592-595刊中发表了基于灰色理论的多曲率油槽电火花成型加工参数优化，指出利用基于灰色理论分析了主要电参数对加工指标的影响关联程度，对主要电加工参数进行了优化，得出以单项工艺指标和多项工艺指标为优化目标的电加工参数组合。优化结果表明，优化后的电加工参数对减小电极损耗速度、双边侧面间隙及相对损耗比具有比较明显的效果，减少了电极损耗，提高了加工精度。②储召良，赵万生，顾琳，在电加工与模具，2013（增刊1）:26-29中，发表了高速抬刀窄槽电火花加工性能实验研究，指出高速抬刀对窄槽加工性能的提升非常显著，不仅能提高加工速度和增大可达加工深度，而且工具电极的相对损耗也能保持在较低的水平。同时，实验还发现片状的石墨电极与紫铜电极在窄槽加工过程中，其损耗模式存在较大的差异，这为精加工深窄槽时控制或补偿电极的损耗提供了一定的参考。文武，王西彬等研究了影响损耗的主要因素及其与损耗量的定性、定量关系，并通过优化参数，减小电极损耗，但不能避免电极损耗，且未提出电极损耗后补偿或修正的方法；储召良，赵万生，顾琳主要研究了抬刀对电极损耗的影响，发现高速抬刀可减小电极损耗，但并未给出抬刀速度和电极损耗的定量关系，同样未提出电极损耗的补偿或修正方法。

实用新型内容

本实用新型针对电火花成型加工中，因电极损耗问题导致工件加工精度变低，以及电极可重用性差的缺点，提出了一种电火花成型电极在位修整装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是，设计一种电火花成型电极在位修整装置，其结构包括电火花机床和工艺装备两部分，所述电火花机床包括工作台和主轴头；其中所述工艺装备包括修整块、基准棒、待修整电极和待加工零件，所述修整块和待加工零件均固定安装在工作台上，所述修整块上开设有修整凹槽，所述修整凹槽的截面形状与待修整电极待修整部位初始形状一致，且修整凹槽安装方向与待修整电极运动方向和待加工零件待加工方向保持一致，所述基准棒竖直固定安装在工作台上，所述待修整电极固定安装在主轴头上；所述修整凹槽内和待修整电极外表面均设置有工艺补充面。

所述基准棒下部为一圆柱杆件，上部为一圆球。

本实用新型利用电火花放电原理对损耗后的待修整电极进行修整，不需要前期预测电极损耗模型，不需要在线检测电极损耗。修整时的极性与加工时的极性相反，利用在位修整技术，用修整块作为工具电极，待修整电极作为工件，对电极损耗部位的形状及尺寸实施修整，以恢复电极初始端面形状与尺寸，以提高电极的可重用性，降低电极成本，提高零件加工精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

参看图1，一种电火花成型电极在位修整装置，其结构包括电火花机床和工艺装备两部分，所述电火花机床包括工作台1和主轴头4；其中所述工艺装备包括修整块2、基准棒5、待修整电极3和待加工零件6，所述修整块2和待加工零件6均固定安装在工作台1上，所述修整块2上开设有修整凹槽7，所述修整凹槽7的截面形状与待修整电极3待修整部位初始形状一致，且修整凹槽7安装方向与待修整电极3运动方向和待加工零件6待加工方向保持一致，所述基准棒5竖直固定安装在工作台1上，并保证与主轴头4不发生干涉，所述待修整电极3固定安装在主轴头4上，并保证与主轴头4在修整和加工时不分离；所述修整凹槽7内和待修整电极3外表面均设置有工艺补充面，其中所述修整凹槽7的径向和斜面留有足够的工艺补充面，所述待修整电极3在长度方向留有足够的工艺补充面。

待修整电极3修整前，需准备好基准棒5和修整块2，基准棒5下部为一圆柱杆件，上部为一圆球，尺寸无严格要求，但圆球表面光洁，以减小定位误差。

为避免待修整电极3修整后长度的减小以致和待加工零件6干涉，故将待修整电极3长度适当增加，增加的部分称为工艺补充面，有的电极侧面为斜面，因此在修整时除底面外，侧面也需修整，故将修整凹槽7的内侧面也设计为斜面，并适当延伸，也作为工艺补充面，考虑到电极可能需要多次修整，修整凹槽7的径向留有工艺补孔面。

本实用新型的操作工艺，它包括以下步骤：①电火花成型加工前，将待修整电极3移至基准棒5的上方并与其接触，并记录待修整电极3的坐标值X₁、Y₁、Z₁；

②将待修整电极3移至待加工零件6上方并找正对刀，记录待修整电极3的坐标值X₂、Y₂，根据待加工零件6设定深度，记为L，开始加工待加工零件6。

③待修整电极3损耗后，将其移至修整块2的上方并找正，将待修整电极3的极性反置，开始修整电极。

④修整完毕后，将待修整电极3移至基准棒上方X₁、Y₁处，并与其接触，记录新的Z₂坐标值，并与原Z₁坐标值求差，记为C，即电极修正后长度的减小值。

⑤将修整后的待修整电极3移至待加工零件6上方X₂、Y₂处，设定加工深度为L+C，加工极性反置，开始加工加工零件6。

⑥待修整电极3再次损耗后，重复②—⑤，直到加工零件6加工完毕。

本实用新型采用电火花放电加工的原理进行修整电极，电极修整时与电火花加工时的极性相反。修整块2、加工零件6与工作台1位置关系始终保持不变，电极与主轴位置关系始终保持不变。基准棒5目的是测量电极修整前后长度尺寸变化。待修整电极3在长度方向要留有足够的工艺补充，修整块2要留有足够的径向补充面和斜面补充面，其中，径向补充面用于第二次及后续的损耗修整。工艺实施过程中，记录好加工、修整、基准测量时的坐标值，以减小电极的定位误差。

Claims (2)

1.一种电火花成型电极在位修整装置，包括电火花机床和工艺装备两部分，所述电火花机床包括工作台和主轴头；其特征在于：所述工艺装备包括修整块、基准棒、待修整电极和待加工零件，所述修整块和待加工零件均固定安装在工作台上，所述修整块上开设有修整凹槽，所述修整凹槽的截面形状与待修整电极待修整部位初始形状一致，且修整凹槽安装方向与待修整电极运动方向和待加工零件待加工方向保持一致，所述基准棒竖直固定安装在工作台上，所述待修整电极固定安装在主轴头上；所述修整凹槽内和待修整电极外表面均设置有工艺补充面。

2.如权利要求1所述的一种电火花成型电极在位修整装置，其特征在于：所述基准棒下部为一圆柱杆件，上部为一圆球。