集束成形電極型面快速制備裝置及其制備方法制造方法及圖紙

一種電火花加工技術(shù)領(lǐng)域的集束成形電極型面快速制備裝置及其制備方法，該裝置包括：緊固喉箍、電極夾套、電極單元、目標(biāo)形狀模具和電極夾具接口，若干電極單元、電極夾套、緊固喉箍和電極夾具接口依次由內(nèi)而外固定設(shè)置，目標(biāo)形狀模具正對(duì)電極單元。本裝置通過(guò)采用單元電極組合體靠模模具體及其托臺(tái)構(gòu)建的組合體，可以方便、實(shí)用、可靠地實(shí)現(xiàn)具有一定軸向深度以及模具體或模具體加工模具的端面型面的集束成形電極。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及的是一種用于電火花加工
的裝置及方法，具體是一種。
技術(shù)介紹
電火花加工是一種廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、電子、模具、輕工等行業(yè)的特種加工技術(shù)，它是基于工具和工件(正、負(fù)電極)之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余金屬，以達(dá)到零件預(yù)定尺寸、形狀及表面質(zhì)量的加工方法，具有宏觀作用力小，非接觸加工等特點(diǎn)，特別適合難加工材料及復(fù)雜形狀零件的加工。其中具有復(fù)雜形狀型面的零件通常采用成形電極進(jìn)行加工，傳統(tǒng)成形電極存在真諸多不足，如1、由于電極形狀復(fù)雜，且輪廓隨工件的不同而變化，不利于批量加工，制作過(guò)程需要較多的工時(shí)，加工設(shè)備昂貴，對(duì)加工人員的工藝水平也有較高要求；2、電極制作過(guò)程中需要去除相當(dāng)一部分材料，且電極損耗到一定程度就必須更換，重復(fù)利用率低，浪費(fèi)資源和能源，不符合綠色制造的趨勢(shì)；3、成型加工時(shí)需要制作多個(gè)電極用于更換，由于每個(gè)電極制作成本高，造成電極成本占整個(gè)加工費(fèi)用的一半左右；4、每個(gè)成型電極每次只能有一路電源擊穿放電，加上放電脈間的存在， 使其單位時(shí)間內(nèi)材料去除率不高；5、成型電極面積增大時(shí)，電極間的寄生電容也增大，使得每個(gè)脈沖放電能量增大，降低了加工表面的質(zhì)量；6、傳統(tǒng)電火花加工的工作液只能從電極的旁側(cè)間隙進(jìn)入加工區(qū)域，需要選用合適的加工間隙及參數(shù)甚至需要經(jīng)常有抬起電極的動(dòng)作以利于排屑，降低加工效率。這些現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷充分表明，降低電火花成形加工電極的制作時(shí)間， 降低成形電極制作成本及難度，實(shí)現(xiàn)成形加工電極的批量化生產(chǎn)，提高電極材料的利用率， 提高加工效率和速度是大大提高電火花加工的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)為ZL2005100M579. 6，授權(quán)公告日 2007-6-13，記載了一種“可內(nèi)沖液式電火花加工集束成型電極”，該專利的技術(shù)簡(jiǎn)述為一種屬于特種加工
的可內(nèi)沖液式電火花加工集束成型電極，本專利技術(shù)包括電極單元和電極基座，電極基座的底端固定，并支撐電極單元的組合體，所述的電極單元是棒狀物體，所述的電極基座包括電極夾具接口、基座本體、夾持模塊，基座本體的開口端連接夾持模塊，電極夾具接口底部與基座本體為一體式或者為可拆分式，當(dāng)電極夾具接口底部與基座本體為可拆分式時(shí)，電極夾具接口與基座本體的封閉端通過(guò)螺紋連接或配合連接，電極夾具接口底部插入并固定在基座本體。但是該現(xiàn)有技術(shù)僅概念性的介紹了集束電極的結(jié)構(gòu)特征，沒(méi)有給出如何實(shí)現(xiàn)制備具有目標(biāo)復(fù)雜三維端面型面集束電極的具體方法，而這正是集束電極的實(shí)際工程應(yīng)用意義所在。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種，可以方便、實(shí)用、可靠地實(shí)現(xiàn)制備用于加工三維型面目標(biāo)產(chǎn)品或者三維型面目標(biāo)產(chǎn)品加工模具的集束成形電極。本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本專利技術(shù)涉及一種集束成形電極型面快速制備裝置，包括緊固喉箍、電極夾套、電極單元、目標(biāo)形狀模具和電極夾具接口，其中若干電極單元、電極夾套、緊固喉箍和電極夾具接口依次由內(nèi)而外固定設(shè)置，目標(biāo)形狀模具正對(duì)電極單元。所述的緊固喉箍為開口環(huán)形夾套結(jié)構(gòu)，在緊固喉箍的開口端設(shè)有螺栓接口和對(duì)應(yīng)螺栓，實(shí)現(xiàn)環(huán)形夾套的徑向收緊。所述的電極夾套的內(nèi)側(cè)輪廓為電極單元穩(wěn)定輪廓，該電極夾套的外側(cè)為六角形結(jié)構(gòu)。所述的電極夾套的兩端沿圓周方向均勻設(shè)置收縮槽，實(shí)現(xiàn)與電極夾具接口的固定連接。所述的電極單元為中空且一側(cè)開槽的柱狀結(jié)構(gòu)，該電極單元的徑向截面為中心對(duì)稱圖形或τ字形、L字形或Z字形，如圓形或正多邊形。所述的目標(biāo)形狀模具包括模具體和托臺(tái)，其中模具體的一側(cè)為凸面結(jié)構(gòu)或凹面結(jié)構(gòu)。所述的模具體為模具硅膠、石膏、石蠟等制成的。所示的電極夾具接口是集束電極夾持裝置與機(jī)床主軸的連接件，用于實(shí)現(xiàn)集束電極與機(jī)床主軸的可靠連接。本專利技術(shù)涉及上述裝置的集束成形電極型面快速制備方法，包括以下步驟第一步、根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品型面投影面積選擇若干電極單元填充至電極夾套中，并以緊固喉箍固定于電極夾套外部加固，實(shí)現(xiàn)電極單元組合體的構(gòu)建。第二步、電極單元的組合體依據(jù)凸面或凹面結(jié)構(gòu)的模具體和托臺(tái)構(gòu)建出具有托臺(tái)軸向深度以及模具體目標(biāo)產(chǎn)品型面的電極端面；第三步、進(jìn)一步收緊緊固喉箍使得電極單元之間緊密接觸不發(fā)生位移，并由此得到由電極單元組成的具有可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品型面的集束電極端面，實(shí)現(xiàn)集束成形電極型面的快速制備。當(dāng)需要制備用于加工凸面或凹面結(jié)構(gòu)的目標(biāo)產(chǎn)品的集束成形電極時(shí)，則可以以集束電極的此靠模端面為電極參與電火花加工的端面，在其非靠模端面一端對(duì)電極夾套與電極夾具接口進(jìn)行連接，從而制備出可用于加工凸面或凹面結(jié)構(gòu)的目標(biāo)產(chǎn)品的集束成形電極；當(dāng)需要制備用于加工凸面或凹面結(jié)構(gòu)的目標(biāo)產(chǎn)品加工模具的集束成形電極時(shí)，即當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)品為凸面或凹面結(jié)構(gòu)的時(shí)，加工目標(biāo)產(chǎn)品的模具為該凸面或凹面結(jié)構(gòu)的所對(duì)應(yīng)的凹 (凸)面，用于加工該模具的集束電極應(yīng)具有目標(biāo)產(chǎn)品的凸面或凹面結(jié)構(gòu)的，可通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，在上述靠模操作中，采用等長(zhǎng)的電極單元，則在集束電極靠模端面形成目標(biāo)產(chǎn)品型面對(duì)應(yīng)的凹(凸)面的同時(shí)，其另一端面自然成形為可用于目標(biāo)產(chǎn)品模具加工的凸面或凹面結(jié)構(gòu)的型面，以集束電極的非靠模端面為參與電火花加工的端面，在其靠模端面一端對(duì)電極夾套與電極夾具接口進(jìn)行連接，從而制備出可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品模具的集束成形電極。本專利技術(shù)充分發(fā)揮了集束電極將具有整體式復(fù)雜三維型面的成形電極離散化為由大量棒狀電極單元集束而成的電極制備特點(diǎn)，通過(guò)大量集束的電極單元對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品型面對(duì)4托臺(tái)及目標(biāo)型面產(chǎn)品的組合體進(jìn)行端面靠模，方便、簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)了具有一定軸向深度及目標(biāo)產(chǎn)品型面端面的可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品的集束電極的快速制備過(guò)程，同時(shí)，通過(guò)采用等長(zhǎng)電極單元的方法，在集束電極靠模端面形成可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品的型面的同時(shí)，方便地在其另一端面自然成形為可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品模具的端面型面，因此，以集束電極的這一非靠模端面為其參與電火花加工的端面，也可方便、簡(jiǎn)潔的實(shí)現(xiàn)可用于加工目標(biāo)產(chǎn)品模具的集束電極的制備過(guò)程。這種靠模制備集束成形電極的方法充分展現(xiàn)了集束電極在降低電火花成形加工的電極制備時(shí)間，降低成形電極制作成本及制作難度方面的優(yōu)勢(shì)。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)裝置示意圖；其中(a)為凹面模具，(b)為凸面模具。圖2為實(shí)施例制備集束成形電極示意圖；其中(a)為凹面模具，(b)為凸面模具。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)方法作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。本實(shí)施例將分別針對(duì)具有輪廓直徑22. 5mm端面型面為半徑16mm深度5mm的凸球面及凹球面的目標(biāo)產(chǎn)品，制備出具有5mm軸向深度以及直徑22. 5mm柱面加工輪廓的具有目標(biāo)產(chǎn)品端面型面的集束成形電極。如圖1(a)和圖1(b)所示，本實(shí)施例包括緊固喉箍1、電極夾套2、電極單元3、凸面模具體4、凸面托臺(tái)5、凹面模具體6、凹面托臺(tái)7及電極夾具接口 8，其中若干電極單元 3、電極夾套2、緊固喉箍1和電極夾具接口 8依次由內(nèi)而外固定設(shè)置，凸面托臺(tái)5或凹面托臺(tái)7正對(duì)電極單元3且凸面模具體4或凹面模具體6位于凸面托臺(tái)5或凹面托臺(tái)7和電極單元3之間。所述的緊固喉箍1為開口環(huán)形夾套結(jié)構(gòu)，在緊固喉箍的開口端設(shè)有螺栓接口和對(duì)應(yīng)螺栓，通過(guò)旋進(jìn)螺栓可實(shí)現(xiàn)環(huán)形夾套的徑向收緊，其收緊范圍為Φ38π本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種集束成形電極型面快速制備裝置，包括：緊固喉箍、電極夾套、電極單元、目標(biāo)形狀模具和電極夾具接口，其特征在于：若干電極單元、電極夾套、緊固喉箍和電極夾具接口依次由內(nèi)而外固定設(shè)置，目標(biāo)形狀模具正對(duì)電極單元。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙萬(wàn)生，李磊，顧琳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：31