許琪東
(佛山職業(yè)技術學院,廣東 佛山 528137)
隨著模具應用的高速發(fā)展,電火花成型機床因適用高硬度、難加工以及復雜型腔的導電材料的加工而被廣泛用于模具加工。在電火花加工中,由于不同工藝條件需要使用不同的電極,電極夾具是電火花加工中不可或缺的部件。現(xiàn)有的電火花機床放電加工,電極的裝夾主要有兩種方式:1)通過各式的連桿裝置裝夾,如加工電極和連桿裝置一體加工,直接使用,存在成本高的問題;2)在電極上加工螺紋孔,根據(jù)需要選擇標準件螺栓和電極連接到一起使用,是目前最常用方式,但存在材料浪費,加工成本有待進一步控制。本文介紹一種功能多樣,裝夾方便,節(jié)約電極材料,降低成本的電火花加工專用電極夾具。
多功能電火花電極專用夾具的組成結構如圖1所示。
連接桿1和加長連接桿5可與電火花機床主軸聯(lián)接。連接桿1可與加長連接桿5連接,實現(xiàn)Z方向加長。連接桿1與固定壓板2通過滾珠軸承4和連接螺釘6實現(xiàn)聯(lián)接固定,能實現(xiàn)90°旋轉。固定壓板2與活動壓板3通過連接螺釘8聯(lián)接,電極通過定位調節(jié)螺釘與夾緊螺釘 7、8、9夾緊在固定壓板2與活動壓板3之間。
圖1 多功能電火花電極專用夾具結構圖
這套夾具核心設計組成部件為連接桿1、固定壓板 2、活動壓板3,其它組成部件都選擇標準件。如:固定壓板滾珠軸承4為型號626的標準件深溝球滾珠軸承;加長連接桿5可根據(jù)加工零件的深度選擇不同規(guī)格標準件M10的螺栓;定位調節(jié)螺釘與連接螺釘7、8、9可根據(jù)夾緊電極大小選擇合適長度的標準件M10內六角螺釘。整套零件需要加工的部件1、2、3工藝過程簡單,而且也不需要太高的精度,夾具安裝在電火花機床主軸上,再夾緊電極,通過主軸調節(jié)螺釘調節(jié)找正。
電火花加工技術日新月異的發(fā)展,機床廠家也對生產(chǎn)技術進行改進,向著精密化,智能化、自動化、復合化發(fā)展,三軸電火花機床因此被廣泛應用,可以實現(xiàn)X、Y、Z三軸全部由機床控制,可加工出更復雜的型腔。這套夾具不管在普通電火花機床還是在三軸電火花機床中,都可以廣泛使用。下面介紹這套夾具的使用方法。
1)夾具的安裝與調整。本夾具設計了連接桿1和加長連接桿5,根據(jù)加工電極深度要求,把連接桿1或加長連接桿5直接裝在電火花機床主軸的鉆夾頭上鎖緊。
2)電極的裝夾。根據(jù)電極的形狀、大小,可選擇不同的裝夾方式如下:
a.電極裝夾寬度小于30 mm情況下,通過連接螺釘8把固定壓板2與活動壓板3鎖緊,把電極放在固定壓板2與活動壓板3之間,通過電極夾緊螺釘9把電極夾緊裝夾在夾具上,如圖2所示。
圖2 電極寬度小于30 mm裝夾方式
圖3 電極寬度30~70 mm裝夾方式
b.電極裝夾寬度大于30 mm小于70 mm情況下(裝夾寬度大于70 mm的情況下不建議使用本夾具裝夾),通過連接螺釘8把固定壓板2與活動壓板3調整到合適的寬度,把電極放在固定壓板2與活動壓板3之間,調整定位調節(jié)螺釘7,通過鎖緊連接螺釘8把電極夾具在夾具上,如圖3所示。
c.加工深腔側面的情況下,根據(jù)加工深度選擇長度合適的標準件M10的螺栓(加長連接桿5)與連接桿1通過螺紋連接,松開連接桿固定螺釘6,旋轉至90°位置鎖緊,裝夾電極,即可實現(xiàn)深腔側面的放電加工,如圖4所示。
d.加工深腔小電極的情況下,根據(jù)加工深度選擇長度合適的標準件M10的螺栓(加長連接桿5),在小電極底面加工M10螺紋孔,把電極直接裝夾在加長連接桿5上,即可實現(xiàn)深腔小電極的放電加工,如圖5所示。
圖4 深腔小電極放電加工裝夾方式
圖5 深腔側面放電加工裝夾方式
3)電極調整。在電火花加工設備上,電極通過專用夾具裝夾在主軸,需要通過打表或者放電加工找正電極與工件的相對位置,夾具和電極作為一個整體,通過調節(jié)電火花機床主軸上的6個調節(jié)螺釘,確定電極的位置關系。如需調整較大角度,可直接松開連接桿固定螺釘6,調整電極角度,再通過主軸上的六個調節(jié)螺釘調整。
4)電火花加工。零件與電極找正完成后,啟動放電加工程序,即可進行放電加工。如同一電極需在不同表面加工時(零件裝夾底面除外),只需要調節(jié)夾具角度與主軸上的6個調節(jié)螺釘找正,無需重新拆裝電極與零件,即可實現(xiàn)放電加工。
1)提高生產(chǎn)效率。專用夾具的設計采用各種快速高效的裝夾機構,縮短輔助時間,提高生產(chǎn)效率。
2)工藝性能好。專用夾具的結構簡單、合理,便于制造、裝配、維修等。
3)使用性能好。專用夾具的操作簡便、省力、安全可靠,可實現(xiàn)電極90°旋轉,在三軸電火花機床中可實現(xiàn)一次裝夾找正零件,X、Y、Z軸三個方向的放電加工,無需重新裝夾找正零件。
4)經(jīng)濟性好。專用夾具盡可能使用了標準件,力求結構簡單、制造容易,以降低夾具的制造成本;電極上也不用加工螺紋孔,減少加工工序,節(jié)約材料,降低生產(chǎn)成本。
本文介紹的多功能電火花專用夾具結構簡單,制造容易,適用于普通電火花機床與三軸電火花機床各類電極的裝夾,應用范圍廣、操作簡便、安全可靠,是一套功能全面、經(jīng)濟性能高的電火花專用夾具。
[1] 董海濤.一種簡易的電火花專用夾具[J].機械工程師,2012(4):108-109.
[2] 吳拓.簡明機床夾具設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010.