電火花成型電極在位修整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電火花成型加工應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電火花成型電極在位修整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和特殊性，為保證其加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在模具制造中，尤其在沖模制造和型腔加工中電火花加工應(yīng)用更多。但是由于電火花加工主要是靠電、熱來蝕除金屬，工件和電極同時受到不同程度的電蝕，且電極的損耗多集中在尖角或底面，從而直接影響成型精度和加工質(zhì)量。為此，發(fā)明人重點分析和研究了電極損耗這一重要課題，經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于工具電極受截面尺寸小，容易變形，不易散熱，排肩困難等缺陷，一直是電火花加工的難點，其中，電極損耗是影響加工精度的主要因素。在多種補償電極損耗的方法中，反復(fù)使用新電極加工直至滿足尺寸要求的方法既消耗時間又浪費電極，造成生產(chǎn)效率下降和生產(chǎn)成本增加。
[0003]另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員針對電極損耗的課題也做出了一些研究成果:①文武，王西彬，龍震海，楊洪建，紀永宏，在北京理工大學(xué)學(xué)報2009，29 (7): 592-595刊中發(fā)表了基于灰色理論的多曲率油槽電火花成型加工參數(shù)優(yōu)化，指出利用基于灰色理論分析了主要電參數(shù)對加工指標(biāo)的影響關(guān)聯(lián)程度，對主要電加工參數(shù)進行了優(yōu)化，得出以單項工藝指標(biāo)和多項工藝指標(biāo)為優(yōu)化目標(biāo)的電加工參數(shù)組合。優(yōu)化結(jié)果表明，優(yōu)化后的電加工參數(shù)對減小電極損耗速度、雙邊側(cè)面間隙及相對損耗比具有比較明顯的效果，減少了電極損耗，提高了加工精度。②儲召良，趙萬生，顧琳，在電加工與模具，2013 (增刊I):26-29中，發(fā)表了高速抬刀窄槽電火花加工性能實驗研究，指出高速抬刀對窄槽加工性能的提升非常顯著，不僅能提高加工速度和增大可達加工深度，而且工具電極的相對損耗也能保持在較低的水平。同時，實驗還發(fā)現(xiàn)片狀的石墨電極與紫銅電極在窄槽加工過程中，其損耗模式存在較大的差異，這為精加工深窄槽時控制或補償電極的損耗提供了一定的參考。文武，王西彬等研究了影響損耗的主要因素及其與損耗量的定性、定量關(guān)系，并通過優(yōu)化參數(shù)，減小電極損耗，但不能避免電極損耗，且未提出電極損耗后補償或修正的方法；儲召良，趙萬生，顧琳主要研究了抬刀對電極損耗的影響，發(fā)現(xiàn)高速抬刀可減小電極損耗，但并未給出抬刀速度和電極損耗的定量關(guān)系，同樣未提出電極損耗的補償或修正方法。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對電火花成型加工中，因電極損耗問題導(dǎo)致工件加工精度變低，以及電極可重用性差的缺點，提出了一種電火花成型電極在位修整裝置。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是，設(shè)計一種電火花成型電極在位修整裝置，其結(jié)構(gòu)包括電火花機床和工藝裝備兩部分，所述電火花機床包括工作臺和主軸頭；其中所述工藝裝備包括修整塊、基準(zhǔn)棒、待修整電極和待加工零件，所述修整塊和待加工零件均固定安裝在工作臺上，所述修整塊上開設(shè)有修整凹槽，所述修整凹槽的截面形狀與待修整電極待修整部位初始形狀一致，且修整凹槽安裝方向與待修整電極運動方向和待加工零件待加工方向保持一致，所述基準(zhǔn)棒豎直固定安裝在工作臺上，所述待修整電極固定安裝在主軸頭上；所述修整凹槽內(nèi)和待修整電極外表面均設(shè)置有工藝補充面。
[0006]所述基準(zhǔn)棒下部為一圓柱桿件，上部為一圓球。
[0007]本實用新型利用電火花放電原理對損耗后的待修整電極進行修整，不需要前期預(yù)測電極損耗模型，不需要在線檢測電極損耗。修整時的極性與加工時的極性相反，利用在位修整技術(shù)，用修整塊作為工具電極，待修整電極作為工件，對電極損耗部位的形狀及尺寸實施修整，以恢復(fù)電極初始端面形狀與尺寸，以提高電極的可重用性，降低電極成本，提高零件加工精度。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]參看圖1，一種電火花成型電極在位修整裝置，其結(jié)構(gòu)包括電火花機床和工藝裝備兩部分，所述電火花機床包括工作臺I和主軸頭4 ;其中所述工藝裝備包括修整塊2、基準(zhǔn)棒5、待修整電極3和待加工零件6，所述修整塊2和待加工零件6均固定安裝在工作臺I上，所述修整塊2上開設(shè)有修整凹槽7，所述修整凹槽7的截面形狀與待修整電極3待修整部位初始形狀一致，且修整凹槽7安裝方向與待修整電極3運動方向和待加工零件6待加工方向保持一致，所述基準(zhǔn)棒5豎直固定安裝在工作臺I上，并保證與主軸頭4不發(fā)生干涉，所述待修整電極3固定安裝在主軸頭4上，并保證與主軸頭4在修整和加工時不分離；所述修整凹槽7內(nèi)和待修整電極3外表面均設(shè)置有工藝補充面，其中所述修整凹槽7的徑向和斜面留有足夠的工藝補充面，所述待修整電極3在長度方向留有足夠的工藝補充面。
[0010]待修整電極3修整前，需準(zhǔn)備好基準(zhǔn)棒5和修整塊2，基準(zhǔn)棒5下部為一圓柱桿件，上部為一圓球，尺寸無嚴格要求，但圓球表面光潔，以減小定位誤差。
[0011]為避免待修整電極3修整后長度的減小以致和待加工零件6干涉，故將待修整電極3長度適當(dāng)增加，增加的部分稱為工藝補充面，有的電極側(cè)面為斜面，因此在修整時除底面外，側(cè)面也需修整，故將修整凹槽7的內(nèi)側(cè)面也設(shè)計為斜面，并適當(dāng)延伸，也作為工藝補充面，考慮到電極可能需要多次修整，修整凹槽7的徑向留有工藝補孔面。
[0012]本實用新型的操作工藝，它包括以下步驟:①電火花成型加工前，將待修整電極3移至基準(zhǔn)棒5的上方并與其接觸，并記錄待修整電極3的坐標(biāo)值Xp 1、Z1;
[0013]②將待修整電極3移至待加工零件6上方并找正對刀，記錄待修整電極3的坐標(biāo)值X2、Y2，根據(jù)待加工零件6設(shè)定深度，記為L，開始加工待加工零件6。
[0014]③待修整電極3損耗后，將其移至修整塊2的上方并找正，將待修整電極3的極性反置，開始修整電極。
[0015]④修整完畢后，將待修整電極3移至基準(zhǔn)棒上方Xp 1處，并與其接觸，記錄新的Z2坐標(biāo)值，并與原Z i坐標(biāo)值求差，記為C，即電極修正后長度的減小值。
[0016]⑤將修整后的待修整電極3移至待加工零件6上方X2、Y2處，設(shè)定加工深度為L+C，加工極性反置，開始加工加工零件6。
[0017]⑥待修整電極3再次損耗后，重復(fù)②一⑤，直到加工零件6加工完畢。
[0018]本實用新型采用電火花放電加工的原理進行修整電極，電極修整時與電火花加工時的極性相反。修整塊2、加工零件6與工作臺I位置關(guān)系始終保持不變，電極與主軸位置關(guān)系始終保持不變?；鶞?zhǔn)棒5目的是測量電極修整前后長度尺寸變化。待修整電極3在長度方向要留有足夠的工藝補充，修整塊2要留有足夠的徑向補充面和斜面補充面，其中，徑向補充面用于第二次及后續(xù)的損耗修整。工藝實施過程中，記錄好加工、修整、基準(zhǔn)測量時的坐標(biāo)值，以減小電極的定位誤差。
【主權(quán)項】
1.一種電火花成型電極在位修整裝置，包括電火花機床和工藝裝備兩部分，所述電火花機床包括工作臺和主軸頭；其特征在于:所述工藝裝備包括修整塊、基準(zhǔn)棒、待修整電極和待加工零件，所述修整塊和待加工零件均固定安裝在工作臺上，所述修整塊上開設(shè)有修整凹槽，所述修整凹槽的截面形狀與待修整電極待修整部位初始形狀一致，且修整凹槽安裝方向與待修整電極運動方向和待加工零件待加工方向保持一致，所述基準(zhǔn)棒豎直固定安裝在工作臺上，所述待修整電極固定安裝在主軸頭上；所述修整凹槽內(nèi)和待修整電極外表面均設(shè)置有工藝補充面。2.如權(quán)利要求1所述的一種電火花成型電極在位修整裝置，其特征在于:所述基準(zhǔn)棒下部為一圓柱桿件，上部為一圓球。
【專利摘要】本實用新型屬于電火花成型加工應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，公開一種電火花成型電極在位修整裝置。包括電火花機床和工藝裝備兩部分，電火花機床包括工作臺和主軸頭，工藝裝備包括修整塊、基準(zhǔn)棒、待修整電極和待加工零件，修整塊和待加工零件均固定安裝在工作臺上，修整塊上開設(shè)有修整凹槽，修整凹槽的截面形狀與待修整電極待修整部位初始形狀一致，基準(zhǔn)棒豎直固定安裝在工作臺上，待修整電極固定安裝在主軸頭上，修整凹槽內(nèi)和待修整電極外表面均設(shè)置有工藝補充面。本實用新型對電極損耗部位的形狀及尺寸實施修整，以恢復(fù)電極初始端面形狀與尺寸，以提高電極的可重用性，降低電極成本，提高零件加工精度。
【IPC分類】B23H11/00
【公開號】CN204867705
【申請?zhí)枴緾N201520400488
【發(fā)明人】熊毅, 鄧曉, 郭威, 崔庚彥, 張玉華, 孫育竹
【申請人】河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月11日