CN216882131U - 火花机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种火花机，其包括火花机本体、机座和测量镜头；火花机本体可移动的连接在机座的上方，机座具有朝向火花机本体的工作面，工作面上设置有加工平台，加工平台用于安装被加工零件；火花机本体的朝向加工平台的一端设有可伸缩的火花机主轴头，火花机主轴头的朝向加工平台的一端连接有电极；测量镜头安装在火花机本体上，且测量镜头的入光面朝向加工平台。本申请提供的火花机，可通过测量镜头进行尺寸检测，不必取下零件后再进行尺寸检测，可节约大量时间，提高火花机的工作效率。

Description

火花机

技术领域

本申请涉及电火花加工技术领域，尤其涉及一种火花机。

背景技术

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电腐蚀作用蚀除金属材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。火花机(简称EDM，全称ElectricalDischarge Machining)是一种金属件加工设备，主要用于电火花加工，又称为电火花机床，广泛应用在各种金属模具、机械设备的加工制造中。

相关技术中，为保证被加工零件加工的准确性，每次电火花加工结束后，操作人员都需要取下被加工零件，对零件进行尺寸检测，以防止零件加工不到位或出现过切状态。

然而，现有的火花机在使用时，人工拆装零件及进行尺寸检测的耗时过长，导致火花机的加工效率低。

实用新型内容

本申请提供一种火花机，用于解决现有火花机加工效率低的问题。

本申请提供一种火花机，其包括火花机本体、机座和测量镜头；

火花机本体可移动的连接在机座的上方，机座具有朝向火花机本体的工作面，工作面上设置有加工平台，加工平台用于安装被加工零件；

火花机本体的朝向加工平台的一端设有可伸缩的火花机主轴头，火花机主轴头的朝向加工平台的一端连接有电极；测量镜头安装在火花机本体上，且测量镜头的入光面朝向加工平台。

本申请提供的火花机，通过将火花机本体可移动的设置在机座的上方，并在机座具有朝向火花机本体的工作面上设置加工平台，使被加工零件可放置在加工平台上，被火花机本体加工出各种形状。通过在火花机本体的朝向加工平台的一端设置可伸缩的火花机主轴头，在火花机主轴头的朝向加工平台的一端设置电极，使得电极可靠近加工平台上的被加工零件，电极可放电蚀除被加工零件表面的金属。通过在火花机本体上安装测量镜头，并使测量镜头的入光面朝向加工平台，每次加工完毕后测量镜头可随火花机本体移动至被加工零件的上方以测量判断被加工零件的尺寸是否达标，不必取下零件后再进行尺寸检测，可节约大量时间，提高火花机的工作效率。

在一种实现方式中，测量镜头固定安装于火花机本体。

在一种实现方式中，测量镜头位于火花机本体的对应机座的长度方向的两侧中的任意一侧；

或者，测量镜头位于火花机本体的对应机座的宽度方向的一侧，且测量镜头位于火花机本体朝向加工平台的一侧。

在一种实现方式中，测量镜头沿火花机本体的周向移动。

在一种实现方式中，加工平台上安装有固定座，固定座用于固定被加工零件。

在一种实现方式中，固定座包括底盘和翻转台，底盘固定在加工平台上，翻转台可转动地连接在底盘背离加工平台的一侧。

在一种实现方式中，底盘的面向翻转台的一侧表面上伸出有固定部，固定部位于底盘的相对两侧，翻转台的两端分别与两侧的固定部转动连接。

在一种实现方式中，翻转台上安装有治具，治具用于固定被加工零件。

在一种实现方式中，翻转台为磁性件，翻转台用于吸附被加工零件。

在一种实现方式中，工作面上设有油槽，加工平台位于油槽内；

油槽内盛装有工作液，被加工零件至少部分浸没在工作液内。

本申请的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本申请的多个实施例进行说明，其中：

图1为本申请实施例提供的火花机的示意图；

图2为本申请实施例提供的治具、翻转台和固定座的示意图；

图3为本申请实施例提供的流程图。

附图标记：

100-火花机本体；110-火花机主轴头；

200-机座；210-工作面；220-治具；230-固定座；231-底盘；232-固定部；240-翻转台；241-定位柱；250-油槽；

300-测量镜头。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电腐蚀作用蚀除金属材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种导电材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具。

火花机是一种金属件加工设备，主要用于电火花加工，又称为电火花机床，广泛应用在各种金属模具、机械设备的加工制造中。

模具零件放电加工的精度要求一般为0.1～0.15mm，相关技术中，为保证被加工零件加工的准确性，每次电火花加工结束后，操作人员都需要取下被加工零件，对零件进行尺寸检测，以防止零件加工不到位或出现过切状态。加工不到位的零件需要重新加工，出现过切状态的零件也需要换新料进行重新加工。目前，行业放电工位的返工率在50％左右，意味着有50％左右的零件需要经过反复拆装和尺寸检测。

然而，现有的火花机在使用时，人工拆装零件及进行尺寸检测的耗时过长，从而导致火花机的加工效率低。

针对于此，本申请实施例提供一种火花机，该火花机包括火花机本体、机座和测量镜头，通过在火花机本体上安装测量镜头，并使测量镜头的入光面朝向机座上的加工平台，每次加工完毕后测量镜头可随火花机本体移动至被加工零件的上方以测量判断被加工零件的尺寸是否达标，不必取下零件后再进行尺寸检测，可节约大量时间，提高火花机的工作效率。

下面将结合附图对本申请实施例提供的火花机进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的火花机的示意图。如图1所示，本申请提供一种火花机，该火花机包括火花机本体100、机座200和测量镜头300，其中，火花机本体100可移动的连接在机座200的上方，机座200具有朝向火花机本体100的工作面210，工作面210上设置有加工平台，加工平台用于安装被加工零件，火花机本体100可在被加工零件上加工出各种形状。

火花机本体100的朝向加工平台的一端设有可伸缩的火花机主轴头110，火花机主轴头110的朝向加工平台的一端连接有电极(图中未示出)。火花机主轴头110可带动电极向被加工零件靠近，直至两者之间的介质被击穿，产生电火花，被加工零件表面的靠近电极的金属被放电产生的大量的热熔化、气化，在被加工零件表面留下痕迹，电极被火花机本体100带动在加工平台上方相对于被加工零件前后左右移动，可在被加工零件表面加工出想要的痕迹。

需要说明的是，加工时，电极和被加工零件的表面之间应当保持一定的放电间隙，这一间隙随加工条件而定。如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触，同样也不会产生火花放电。放电间隙的大小与放电电流的脉冲大小有关，一般放电间隙应控制在1～100μm范围内。

并且，电源应当采用脉冲电源，脉冲电源能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分，把每一次的放电点分别局限在很小的范围内，否则会像持续电弧放电那样，使表面烧伤而无法用做模具电极加工。

另外，放电加工前还需要对电极和被加工零件进行对位校准，保证两相对位置的准确度，确保设定的痕迹可以被加工在想要的位置上，避免加工的槽、孔等痕迹偏离预设位置，可提高产品良率。

还需要说明的是，本申请提及的被加工零件由熔点较低的导电材料制成，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及热学特性。此外，电极由导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料制成，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。如此，在加工过程中，电极虽然也会有损耗，但损耗小于被加工零件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗，以便提高电极的使用寿命。

测量镜头300安装在火花机本体100上，且测量镜头300的入光面朝向加工平台。每次加工完毕后测量镜头300可随火花机本体100移动至被加工零件的上方以测量判断被加工零件的尺寸是否达标，不必取下零件后再进行尺寸检测，可节约大量时间，提高火花机的工作效率。

示例性的，检测镜头可以为CCD摄像机(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)。CCD摄像机是一种半导体成像器，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

另外，火花机还可以包括电脑控制端装置(图中未示出)，火花机本体100与电脑控制端装置通过电性方式相连接，通过电脑控制端装置对加工时间和电流强度进行控制，从而达到需要的加工效果。电脑控制端装置上还可以设有显示面板，以方便操控。

被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD摄像机的芯片上，芯片根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频或图像信号输出。视频信号连接到电脑控制端装置的视频输入端便可以从显示面板看到与原始图像相同的图像。

加工时，火花机主轴头110下降，电极靠近被加工零件并放电；加工结束后，火花机主轴头110抬起，测量镜头300拍照检测被加工零件的尺寸数据并将尺寸数据传送至电脑控制端装置，电脑控制端装置可判断尺寸数据是否正确。尺寸数据不正确时，显示面板可以显示红色的NG提醒，以便操作人员观察工作进程，同时火花机主轴头110再次下降进行二次加工；尺寸数据正确时，显示面板可以显示绿色的OK提醒，以提醒操作人员本次加工结束。

在一些示例中，测量镜头300可以固定安装于火花机本体100。在加工过程中，测量镜头300位于电极的侧上方，即测量镜头300位于被加工零件的侧上方，加工完成后，若测量镜头300不再进行水平移动，测量镜头300依旧会停留在被加工零件的侧上方，测量镜头300可能无法拍摄到完整的被加工零件的尺寸，故加工完成后，可移动测量镜头300，使其位于被加工零件的正上方，以保证尺寸测量的准确度。

具体的，测量镜头300可跟随火花机本体100移动，当需要进行尺寸检测时，若测量镜头300不在被加工零件的正上方，如图1所示，若测量镜头300在被加工零件的左上方，可控制火花机本体100向右侧移动，使测量镜头300位于被加工零件的正上方，然后再进行拍照检测被加工零件的尺寸，以提高尺寸检测的准确度。提高尺寸检测的准确度可以提高良品率，减少废品、减少耗材浪费。

在实际应用时，测量镜头300可以位于火花机本体100的对应机座200的长度方向的两侧中的任意一侧，即如图1所示的左侧和右侧。或者，测量镜头300也可以位于火花机本体100的对应机座200的宽度方向的一侧，且测量镜头300位于火花机本体100朝向加工平台的一侧，即如图1所示的前侧。火花机本体100的这三侧均具有较宽的空间，将测量镜头300安装在其中任一侧均可避免测量镜头300影响火花机本体100的移动。

在另一些示例中，测量镜头300也可以沿火花机本体100的周向移动，以提高测量镜头300的灵活性。例如，测量镜头300可以通过滑轨安装在火花机本体100上，滑轨可以安装在火花机本体100的对应机座200的长度方向的两侧和对应机座200的宽度方向上朝向加工平台的一侧，即滑轨可以安装在火花机本体100的如图1所示的左侧、右侧和前侧，以便测量镜头300在这三侧灵活移动。

图2为本申请实施例提供的治具、翻转台和固定座的示意图。如图2所示，为将被加工零件限定在固定的位置，加工平台上可以安装有固定座230，被加工零件可以安装在固定座230上。

在一些实施例中，固定座230可以为整体式的固定结构，例如，固定座230包括底盘，底盘固定在加工平台上。示例性的，底盘可以粘接、焊接在加工平台上，或者，底盘可以通过螺栓等锁紧件机械锁固在加工平台上。底盘例如为一块具有磁性的磁盘，通电时，底盘可将被加工零件牢牢地吸附在其面向火花机本体的一侧表面上，断电时，被加工零件也可轻松从磁盘取下磁盘，便于装取被加工零件。

在另一些实施例中，对于零件的侧面也需要加工图案的情况下，为方便换面加工，固定座230也可以设置为可转动的结构。示例性的，可以在底盘上转动连接翻转台240，翻转台240可沿图2所示的双向箭头指示的方向翻转，实现被加工零件顶面和前后侧面的加工，在无需取下被加工零件的基础上，满足大部分零件的加工需求，可节约换面的时间，提高火花机的加工效率。

如图2所示，固定座230可以包括底盘241和固定部232，底盘241固定在加工平台上，固定部232位于底盘241的相对两侧，且固定部232向底盘241的背离加工平台的一侧伸出，翻转台240的两端分别与两侧的固定部232转动连接。固定座230可直接通过导轨安装在加工平台上，以便移动固定座230，进行位置校准；若火花机的加工平台上原就安装有磁盘，固定座230可以作为附件部件吸附在磁盘上。

图2所示的固定部232的高度较小，实际生产中，可将适当增大固定部232的高度，以便翻转台240可以翻转到合适的角度，例如，翻转台240可以实现180°翻转，实现被加工零件的换面加工。

示例性的，翻转台240上可安装有治具220。具体的，翻转台240上可以设置有多个定位柱241，例如，翻转台240上可以设置有四个定位柱241，治具220可以通过定位柱241及螺丝安装在翻转台240上。被加工零件可通过翻转台240实现多个位面结构特征的加工。

治具220是一个木工、铁工、钳工、机械、电控以及其他一些手工艺品的大类工具，主要是作为协助控制位置或动作的一种工具，使用治具220可以迅速地生产大量瑕疵少、变异性低的良品。

需要说明的是，治具220主要适用于需要大量生产的产品，对于多样少量的生产模式，使用多个治具220，反而会造成生产成本过高的缺点。因此，本申请的翻转台240上也可以不安装治具220，翻转台240可以为磁性件，被加工零件可以磁性吸附在翻转台240上。此时，定位柱241可以作为被加工零件的定位基准，以便操作人员快速、准确地判断被加工零件的位置。

为进一步被加工零件可牢固地固定在翻转台240上，翻转台240的表面上还可以设有凹凸不平的条纹(图中未示出)，以增大被加工零件和翻转台240之间摩擦力，避免翻转台240翻转后，被加工零件产生位移。

在一些示例中，火花机的工作面210上还可以设有油槽250，加工平台位于油槽250内；油槽250内盛装有工作液，被加工零件至少部分浸没在工作液内。油槽250可以为可升降油槽250，或者加工平台可以为可升降平台，以便控制被加工零件离开工作液，避免工作液覆盖在零件表面影响测量镜头300拍照的清晰度，并且还方便拆装被加工零件。

在另一些示例中，火花机的工作面210上可以设有输液管(图中未示出)，输液管可将工作液输送至电极和被加工零件之间的间隙，流动的工作液可带走热量和废屑。

需要说明的是，火花放电必须在绝缘的工作液中进行，工作液必须具有较高的绝缘强度，这样有利于产生脉冲性的火花放电。同时，工作液还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去，并且对电极和被加工零件表面有较好的冷却作用。工作液可以是绝缘强度较高、粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。

进行电火花加工时，电极和被加工零件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制电极向被加工零件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。

在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达上万度，压力也急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在被加工零件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。

紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。

在保持电极与被加工零件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除被加工零件金属，一边使电极不断地向被加工零件进给，最后便加工出与电极形状相对应的形状来。因此，只要改变电极的形状和电极与被加工零件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。

图3为本申请实施例提供的流程图。如图3所示，首先，需要对电极的尺寸和毛边进行检测确认，并准备被加工零件，确认电极符合加工要求后，将待加工零件安装在翻转台240上，对于安装有治具220的翻转台240，可将待加工零件安装在治具220上。

然后，根据所需零件的形状编程并在电脑控制端装置录入编好的程序，再进行电极和零件的对位校准，保证两者相对位置的准确度。

校准后，启动火花机，火花机主轴头110下降，电极靠近被加工零件进行放电加工，到程序设定值后，火花机主轴头110抬起，火花机本体100移动将测量镜头300带动至被加工零件的正上方，测量镜头300拍照检测被加工零件的尺寸数据并将尺寸数据传送至电脑控制端装置，电脑控制端装置可判断尺寸数据是否符合要求。

尺寸数据不符合要求时，显示面板可以显示红色的NG提醒，以便操作人员观察工作进程，同时火花机主轴头110再次下降进行二次放电加工；尺寸数据符合要求时，显示面板可以显示绿色的OK提醒，以提醒操作人员被加工零件的该侧表面加工结束。

然后，再看被加工零件需不需要换面加工。若需要换面加工，电脑控制端装置可控制翻转台240转动，火花机主轴头110再次下降，进行放电加工，并重复尺寸检测步骤，直至不需要进行换面加工，直接进行质检。

最后，质检合格，输出加工完成的零件，并按需将零件转移到下道工序。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对火花机的具体限定。在本申请另一些实施例中，火花机可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。例如，火花机还可以包括照明组件和过滤装置等。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本申请已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种火花机，其特征在于，包括火花机本体、机座和测量镜头；

所述火花机本体可移动的连接在所述机座的上方，所述机座具有朝向所述火花机本体的工作面，所述工作面上设置有加工平台，所述加工平台用于安装被加工零件；

所述火花机本体的朝向所述加工平台的一端设有可伸缩的火花机主轴头，所述火花机主轴头的朝向所述加工平台的一端连接有电极；所述测量镜头安装在所述火花机本体上，且所述测量镜头的入光面朝向所述加工平台。

2.根据权利要求1所述的火花机，其特征在于，所述测量镜头固定安装于所述火花机本体。

3.根据权利要求2所述的火花机，其特征在于，所述测量镜头位于所述火花机本体的对应所述机座的长度方向的两侧中的任意一侧；

或者，所述测量镜头位于所述火花机本体的对应所述机座的宽度方向的一侧，且所述测量镜头位于所述火花机本体朝向所述加工平台的一侧。

4.根据权利要求1所述的火花机，其特征在于，所述测量镜头沿所述火花机本体的周向移动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的火花机，其特征在于，所述加工平台上安装有固定座，所述固定座用于固定所述被加工零件。

6.根据权利要求5所述的火花机，其特征在于，所述固定座包括底盘和翻转台，所述底盘固定在所述加工平台上，所述翻转台可转动地连接在所述底盘背离所述加工平台的一侧。

7.根据权利要求6所述的火花机，其特征在于，所述底盘的面向所述翻转台的一侧表面上伸出有固定部，所述固定部位于所述底盘的相对两侧，所述翻转台的两端分别与两侧的所述固定部转动连接。

8.根据权利要求6所述的火花机，其特征在于，所述翻转台上安装有治具，所述治具用于固定所述被加工零件。

9.根据权利要求6所述的火花机，其特征在于，所述翻转台为磁性件，所述翻转台用于吸附被加工零件。

10.根据权利要求1-4任一项所述的火花机，其特征在于，所述工作面上设有油槽，所述加工平台位于所述油槽内；

所述油槽内盛装有工作液，所述被加工零件至少部分浸没在所述工作液内。

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