CN219234182U - 集成化治具及电火花加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成化治具及电火花加工设备，涉及电火花加工技术领域，该集成化治具包括：电极加工夹具本体，所述电极加工夹具本体用于连接主轴；集成连接板，所述集成连接板连接于所述电极加工夹具本体上，且所述集成连接板上设有多个电极连接部，所述电极连接部用于连接电极本体；在所述主轴的驱动下，连接于多个所述电极连接部上的多个所述电极本体用于对待加工件进行电火花加工操作。本实用新型公开的集成化治具可解决目前电火花加工技术所采用的工具电极难以适应形状复杂的待加工结构特征，由此导致加工效率偏低的技术问题。

Description

集成化治具及电火花加工设备

技术领域

本实用新型属于电火花加工技术领域，具体涉及一种集成化治具及电火花加工设备。

背景技术

EDM(Electrical Discharge Machining)电火花加工技术的基本工作原理是利用连续移动的工具电极对工件进行脉冲火花放电，以蚀除金属，达到切割成型的目的。相比于车削、铣削等传统机械加工方式，电火花加工更适用于高硬度、高强度材料的加工；且在电火花加工过程中，工具电极不与工件接触，从而可避免产生工件硬伤或变形。

然而，在对结构复杂的待加工件进行电火花加工时，以加工模具为例，由于模具型腔具有较多高低落差部位及不规则轮廓，使得工具电极难以适应模具型腔复杂的形状，由此导致加工效率偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成化治具，旨在解决目前电火花加工技术所采用的工具电极难以适应形状复杂的待加工结构特征，由此导致加工效率偏低的技术问题。

本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种集成化治具，应用于电火花加工设备上，所述集成化治具包括：

电极加工夹具本体，所述电极加工夹具本体用于连接主轴；

集成连接板，所述集成连接板连接于所述电极加工夹具本体上，且所述集成连接板上设有多个电极连接部，所述电极连接部用于连接电极本体；

在所述主轴的驱动下，连接于多个所述电极连接部上的多个所述电极本体用于对待加工件进行电火花加工操作。

进一步地，所述集成化治具还包括转接板；所述转接板连接于所述电极加工夹具本体上，且所述集成连接板连接于所述转接板上。

进一步地，所述电极连接部包括第一连接通孔；所述第一连接通孔用于穿设第一螺丝，所述第一螺丝用于锁接所述电极本体。

进一步地，所述第一连接通孔竖直贯穿于所述集成连接板中，所述第一连接通孔的上端设有第一沉头孔，所述第一沉头孔用于容纳所述第一螺丝的沉头部；

所述集成连接板的下端面用于与多个所述电极本体贴合，所述集成连接板的上端面用于与所述转接板贴合。

进一步地，多个所述第一连接通孔以矩形阵列的方式排布于所述集成连接板上。

进一步地，所述集成连接板上设有螺纹孔，所述转接板上设有第二连接通孔；

所述第二连接通孔中穿设有第二螺丝，所述第二螺丝锁接于所述螺纹孔中。

进一步地，所述螺纹孔设置于所述集成连接板的上端面并沿竖直方向延伸，所述第二连接通孔竖直贯穿于所述转接板中，所述第二连接通孔的上端设有第二沉头孔，所述第二沉头孔用于容纳所述第二螺丝的沉头部；

所述转接板的下端面与所述集成连接板的上端面贴合，所述转接板的上端面与所述电极加工夹具本体贴合。

进一步地，所述集成连接板呈长方体，所述集成连接板具有第一竖直对称面和第二竖直对称面，所述第一竖直对称面与所述第二竖直对称面垂直；

所述螺纹孔为两个，两个所述螺纹孔相对所述第一竖直对称面对称设置，且两个所述螺纹孔相对所述第二竖直对称面对称设置。

进一步地，所述电极加工夹具本体的下端设有定位槽，所述转接板卡接于所述定位槽中；

所述电极加工夹具本体上设有第三连接通孔，所述第三连接通孔与所述定位槽连通，所述第三连接通孔中穿设有第三螺丝，所述第三螺丝与所述转接板连接。

对应地，本实用新型还提出一种电火花加工设备，所述电火花加工设备包括主轴以及如前述的集成化治具；其中：

所述主轴与所述电极加工夹具本体连接，所述主轴用于驱动连接于多个所述电极连接部上的多个所述电极本体对待加工件进行电火花加工操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的集成化治具，将若干个形状简单的电极本体集成于集成连接板上，形成一集成化电极；并通过电极加工夹具本体将集成连接板连接固定于电火花加工设备主轴上；如此，在主轴的驱动下，集成连接板上的若干个电极本体可同时对待加工件进行电火花加工，从而免去了更换电极本体的步骤；电极本体的数量、排布方式可根据实际情况在集成连接板的多个电极连接部上灵活调整，以适应待加工件上形状轮廓复杂的预设加工特征，保证电火花加工的适用性及加工质量；且该方式无需在制作电极本体上耗费过多时间及物料成本；如此便在提高电火花加工效率的同时降低了生产成本，亦提高了整体效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型集成化治具一实施例的整体分解结构示意图；

图2为本实用新型集成化治具一实施例的整体装配结构示意图；

图3为本实用新型集成化治具一实施例中转接板的结构示意图；

图4为本实用新型集成化治具一实施例中集成连接板的立体结构示意图；

图5为本实用新型集成化治具一实施例中集成连接板的俯视结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1至图5，本实用新型实施例提供一种集成化治具，应用于电火花加工设备上，该集成化治具包括：

电极加工夹具本体1，电极加工夹具本体1用于连接主轴；

集成连接板2，集成连接板2连接于电极加工夹具本体1上，且集成连接板2上设有多个电极连接部，电极连接部用于连接电极本体5；

在主轴的驱动下，连接于多个电极连接部上的多个电极本体5用于对待加工件3进行电火花加工操作。

为节省加工成本，现有的工具电极普遍采用形状简单、易于加工的零散电极，通过电火花加工设备的主轴驱动其中一个零散电极对目标加工区域进行电火花加工，具体为利用通电后的零散电极逐步蚀除目标加工区域的金属材料，以最终形成预设的结构特征，例如形成一凹腔；若该预设结构特征的形状较为简单，则通过一个零散电极即可完成加工；若该预设结构特征的形状较为复杂，通过一种规格尺寸的零散电极无法对部分轮廓进行加工，则需要更换另一种规格尺寸的零散电极并继续进行电火花加工；若预设结构特征为模具型腔等具有较多高低落差部位及不规则轮廓的形状，则需要多次更换零散电极方能完成加工，效率极低。

为提高电火花加工效率，采用整体电极进行加工的方式应运而生，该方式具体是将工具电极设计为与待加工模具型腔相适配的形状，如此，通过该整体电极即可直接完成对模具型腔的加工，大大减少了蚀除次数，亦免去了更换工具电极的步骤。然而，整体电极的设计、加工难度较大，且加工成型后仍然难以与形状极为复杂的模具型腔相适配，适用范围有限；而且在加工整体电极的过程中存在大量无效加工区域，无效加工区域指的是该整体电极在后续电火花加工过程中不发挥加工功能的区域，大量无效加工区域的存在导致通过数控设备加工该整体电极的时间大大增加、成本上升，虽然后续电火花加工的效率有所提高，但整体效率依然较低。

基于上述问题，本实施例另辟蹊径地将现有的多个具有简单形状的零散电极集成为一个工具电极，以充分发挥上述零散电极方式及整体电极方式的优势，同时弥补各自的缺陷。具体地，本实施例的电极本体5即上述具有简单形状的零散电极，电极本体5可通过螺纹连接、卡扣连接等方式固定于集成连接板2上，以形成一集成化电极；电极本体5的数量、规格、排布位置均可根据待加工件3上预设加工特征的形状轮廓具体设置，集成连接板2的电极连接部亦可根据不同电极本体5的连接部位、排布方式对应设置为多个，以便于对电极本体5进行灵活调整，以适应不同的预设加工特征；其中，待加工件3可为模具，预设加工特征可为模具型腔。

电极加工夹具本体1具体可以是一种用于EDM(Electrical DischargeMachining)电火花加工的Erowa夹具，其用于实现集成连接板2与电火花加工设备主轴的便捷连接固定。如此，在电火花加工设备主轴的驱动下，集成连接板2上的若干个电极本体5可同时对待加工件3进行电火花加工，从而免去了更换电极本体5的步骤；且通过形状简单的多个电极本体5在多个电极连接部上的灵活排布，可适应轮廓复杂的预设加工特征，保证电火花加工的适用性及加工质量；该方式亦无需耗费较多时间、物料成本去加工整体电极；如此便在提高电火花加工效率的同时降低了生产成本，亦提高了整体效率。

可选地，参照图1至图5，集成化治具还包括转接板4；转接板4连接于电极加工夹具本体1上，且集成连接板2连接于转接板4上。

可选地，参照图1至图5，集成连接板2上设有螺纹孔22，转接板4上设有第二连接通孔41；

第二连接通孔41中穿设有第二螺丝7，第二螺丝7锁接于螺纹孔22中。

可选地，参照图1至图5，电极加工夹具本体1的下端设有定位槽11，转接板4卡接于定位槽11中；

电极加工夹具本体1上设有第三连接通孔(图中未示意出)，第三连接通孔与定位槽11连通，第三连接通孔中穿设有第三螺丝8，第三螺丝8与转接板4连接。

图示性地，集成连接板2通常连接于电极加工夹具本体1的底部，而电极加工夹具本体1所采用的Erowa夹具为标准治具，该标准治具的底部通常缺乏预留螺纹连接孔等连接结构的空间，因此通常难以直接通过螺纹连接等方式将集成连接板2连接于电极加工夹具本体1上。基于该问题，本实施方式增设一转接板4，以通过其转接作用实现集成连接板2与电极加工夹具本体1的间接连接，在不影响电极加工夹具本体1正常使用的前提下提高了该集成化治具的适用性。

其中，如图1所示，转接板4与集成连接板2之间可通过第二螺丝7进行锁接。转接板4可通过卡接于定位槽11中完成初步定位后，再通过第三螺丝8进行连接固定；其中，第三螺丝8与转接板4之间的连接方式包括螺纹连接、抵接等，以抵接为例，如图1和图2所示，此时第三螺丝8可以是一种紧定螺钉，第三螺丝8在穿过水平设置的第三连接通孔后顶紧于转接板4的侧部，以通过摩擦力实现电极加工夹具本体1与转接板4的固定，从而减少了钻孔工序，亦节省了因开孔而需预留的空间；其中，第三螺丝8可对应转接板4相对的两侧面设置为两排，以提高连接稳固性。

可选地，参照图1至图5，螺纹孔22设置于集成连接板2的上端面并沿竖直方向延伸，第二连接通孔41竖直贯穿于转接板4中，第二连接通孔41的上端设有第二沉头孔411，第二沉头孔411用于容纳第二螺丝7的沉头部；

转接板4的下端面与集成连接板2的上端面贴合，转接板4的上端面与电极加工夹具本体1贴合。

通过在第二连接通孔41的上端设置第二沉头孔411，可避免第二螺丝7的沉头部外露于转接板4的上端面；如此，参照图2，在装配过程中，可先将转接板4与集成连接板2连接完毕后，再将电极加工夹具本体1的定位槽11由侧向卡接至转接板4上并沿水平方向推送至转接板4中部，在更便于安装的同时避免发生干涉。

可选地，参照图1至图5，电极连接部包括第一连接通孔21；第一连接通孔21用于穿设第一螺丝6，第一螺丝6用于锁接电极本体5。

可选地，参照图1至图5，第一连接通孔21竖直贯穿于集成连接板2中，第一连接通孔21的上端设有第一沉头孔211，第一沉头孔211用于容纳第一螺丝6的沉头部；

集成连接板2的下端面用于与多个电极本体5贴合，集成连接板2的上端面用于与转接板4贴合。

可选地，参照图1至图5，多个第一连接通孔21以矩形阵列的方式排布于集成连接板2上。

可选地，参照图1至图5，集成连接板2呈长方体，集成连接板2具有第一竖直对称面和第二竖直对称面，第一竖直对称面与第二竖直对称面垂直；

螺纹孔22为两个，两个螺纹孔22相对第一竖直对称面对称设置，且两个螺纹孔22相对第二竖直对称面对称设置。

图示性地，电极本体5与集成连接板2之间通过第一螺丝6可实现便捷锁接固定。通过在第一连接通孔21的上端设置第一沉头孔211，可避免第一螺丝6的沉头部外露于集成连接板2的上端面而与转接板4、电极加工夹具本体1发生干涉。多个第一连接通孔21以矩形阵列的方式排布于集成连接板2上，更便于根据待加工件3上的预设加工特征锁接不同的电极本体5，亦更便于调整电极本体5的方位，以形成更多电极本体5的组合形式，从而进一步提高了该集成化治具针对不同轮廓形状的预设加工特征的适用性。

如图5所示，两个螺纹孔22相对集成连接板2的第一竖直对称面、第二竖直对称面对称设置，即保证两个螺纹孔22位于集成连接板2的中心，以保证集成连接板2与转接板4连接后的受力均匀性，如此可提高主轴驱动集成连接板2及其上的电极本体5移动、进行电火花加工操作过程中的稳定性。

对应地，本实用新型实施例还提供一种电火花加工设备，该电火花加工设备包括主轴以及上述任一实施例中的集成化治具；其中：

主轴与电极加工夹具本体1连接，主轴用于驱动连接于多个电极连接部上的多个电极本体5对待加工件3进行电火花加工操作。

本实施例中的电火花加工设备可通过主轴驱动电极本体5连续移动，以对待加工件3进行脉冲火花放电，蚀除金属，达到切割成型的目的。由于该电火花加工设备采用了上述集成化治具所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明的是，本实用新型公开的集成化治具及电火花加工设备的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成化治具，应用于电火花加工设备上，其特征在于，所述集成化治具包括：

电极加工夹具本体，所述电极加工夹具本体用于连接主轴；

集成连接板，所述集成连接板连接于所述电极加工夹具本体上，且所述集成连接板上设有多个电极连接部，所述电极连接部用于连接电极本体；

在所述主轴的驱动下，连接于多个所述电极连接部上的多个所述电极本体用于对待加工件进行电火花加工操作。

2.根据权利要求1所述的集成化治具，其特征在于，所述集成化治具还包括转接板；所述转接板连接于所述电极加工夹具本体上，且所述集成连接板连接于所述转接板上。

3.根据权利要求2所述的集成化治具，其特征在于，所述电极连接部包括第一连接通孔；所述第一连接通孔用于穿设第一螺丝，所述第一螺丝用于锁接所述电极本体。

4.根据权利要求3所述的集成化治具，其特征在于，所述第一连接通孔竖直贯穿于所述集成连接板中，所述第一连接通孔的上端设有第一沉头孔，所述第一沉头孔用于容纳所述第一螺丝的沉头部；

所述集成连接板的下端面用于与多个所述电极本体贴合，所述集成连接板的上端面用于与所述转接板贴合。

5.根据权利要求3所述的集成化治具，其特征在于，多个所述第一连接通孔以矩形阵列的方式排布于所述集成连接板上。

6.根据权利要求2所述的集成化治具，其特征在于，所述集成连接板上设有螺纹孔，所述转接板上设有第二连接通孔；

所述第二连接通孔中穿设有第二螺丝，所述第二螺丝锁接于所述螺纹孔中。

7.根据权利要求6所述的集成化治具，其特征在于，所述螺纹孔设置于所述集成连接板的上端面并沿竖直方向延伸，所述第二连接通孔竖直贯穿于所述转接板中，所述第二连接通孔的上端设有第二沉头孔，所述第二沉头孔用于容纳所述第二螺丝的沉头部；

所述转接板的下端面与所述集成连接板的上端面贴合，所述转接板的上端面与所述电极加工夹具本体贴合。

8.根据权利要求6所述的集成化治具，其特征在于，所述集成连接板呈长方体，所述集成连接板具有第一竖直对称面和第二竖直对称面，所述第一竖直对称面与所述第二竖直对称面垂直；

所述螺纹孔为两个，两个所述螺纹孔相对所述第一竖直对称面对称设置，且两个所述螺纹孔相对所述第二竖直对称面对称设置。

9.根据权利要求2所述的集成化治具，其特征在于，所述电极加工夹具本体的下端设有定位槽，所述转接板卡接于所述定位槽中；

所述电极加工夹具本体上设有第三连接通孔，所述第三连接通孔与所述定位槽连通，所述第三连接通孔中穿设有第三螺丝，所述第三螺丝与所述转接板连接。

10.一种电火花加工设备，其特征在于，所述电火花加工设备包括主轴以及如权利要求1至9中任一项所述的集成化治具；其中：

所述主轴与所述电极加工夹具本体连接，所述主轴用于驱动连接于多个所述电极连接部上的多个所述电极本体对待加工件进行电火花加工操作。

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