一种电极夹具组件的制作方法

1.本发明涉及模具加工设备行业，尤其涉及一种用于模具各种复杂的形状孔加工的电极夹具组件。


背景技术：

2.电火花机床在模具加工行业应用广泛，利用高频电源接通电极来放电对加工工件进行电蚀加工，能够加工模具工件中各种复杂的形状孔。由于电火花加工适用于高硬度、难加工材料及复杂型腔的加工，在制造业特别是模具加工中起着非常重要作用。通常，电极夹具先固定放电电极，然后连接在电火花机床上。现有电火花机床在实际加工过程中，都需要采用夹具夹紧电极头的方式进行加工，电火花机床加工夹具的使用对加工精度及加工时间影响很大。
3.电火花成型加工是现代模具制造不可或缺的重要加工手段，随着产品模具的日趋精密和复杂，模具中需要电火花成型加工的部分越来越多，电火花电极使用的工作量占全部模具设计工作量的20％-40％。
4.现有的电火花机床大都采用单个电极头来进行加工，对大型工件的穿孔费时间，对于一些工件相同并列的打孔，也只能一个一个加工，影响生产效率。目前在火花机加工过程中常用的夹具大多是固定式的，在更换电极的时候，都是要夹具连同电极整体更换，更换比较费时间，而且更换完以后，需要重新核对基准；而且要恢复原来的电极状态，也是需要重新核对基准，很大程度上影响了电极对工件的加工效果和加工时间。有时因为基准核对的原因，需要反复拆卸夹具，更加的影响生产效率和加工精度。电火花电极夹具的可调节性和设计对于缩短模具设计和制造周期，提高设计质量非常重要。
5.电火花电极夹具的可调节性和灵活性往往基于工装夹具定位的准确作为基础，现有市场上的电火花电极夹具通常都是利用工装夹具中的螺丝固定实现夹具座与工作卡盘的固定连接，缺少必要的定位组件来提升夹具座与工作卡盘的定位精度。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于模具各种复杂的形状孔加工的电极夹具组件，解决上述问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电极夹具组件，包括定位支架组件，一侧连接悬臂，一侧连接基准定位机构，所述基准定位机构通过所述定位支架组件定位所述悬臂；
8.悬臂，为至少一条或多条，所述悬臂连接电极机构；
9.所述基准定位机构与固定于机床的基准座，相对精准定位连接；
10.还包括定位基准球，所述基准球的球中心位置定位于所述悬臂的轴中心线上。
11.优选的，校正所述定位支架组件的轴中心线与所述悬臂的轴中心线在一条直线上。
12.优选的，悬臂为圆周均布的四条。
13.优选的，基准定位机构包括基准片，所述基准片的中心部位设置用于与所述基准座固定的连接柱，所述基准片上设置均匀分布的平衡柱和定位孔。
14.优选的，基准座设置与所述定位孔过盈配合的定位柱。
15.优选的，电极机构包括电极夹持机构，所述悬臂的远端设置悬臂孔，所述电极夹持机构插入所述悬臂孔。
16.优选的，还包括微调装置，所述微调装置包括微调螺杆和微调螺母，所述悬臂孔的至少一侧面或两侧面设置微调螺杆孔，所述微调螺杆插入所述微调螺杆孔通过旋转调节与所述悬臂的相对位置，调整所述电极夹持机构的各轴向相对位置。
17.优选的，还包括旋转底座，所述旋转底座包括旋转驱动电机组件和旋转台面，所述旋转底座设置于所述电极夹持机构的下方，并安装于机床机台上。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明在更换电极的时候，无须夹具连同电极整体更换，更换更节省时间，而且更换完以后，无须重新核对基准，能较快恢复原来的电极状态，提高夹具的精度和装夹的速度，很大程度上提高了电极对工件的加工效果和缩短了加工时间，缩短模具设计和制造周期，提高设计质量。
附图说明
20.图1为本实施例的结构示意图；
21.图2为图1的局部放大示意图；
22.图3为本实施例中电极夹具组件的局部结构示意图之一；
23.图4为本实施例中电极夹具组件的局部结构示意图之二；
24.图5为本实施例中电极夹持机构的结构示意图；
25.图6为本实施例中电极夹持机构与螺杆连接结构的结构示意图；
26.图7为本实施例中电极夹持机构与微调装置连接结构的结构示意图；
27.图8为本实施例中局部剖视悬臂孔示出电极夹持机构与微调装置连接结构的结构示意图；
28.图中：1、基准球，2、基准座，3、基准片，4、悬臂，5、微调装置，6、电极夹持机构，7、旋转底座，8、垂直定位柱，9、拉钉，10、平衡柱，11、定位支架组件，12、螺母，13、螺杆。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1及其他视图所示，一种电极夹具组件，包括定位基准球1，定位基准座2、定位基准片3、悬臂4、微调装置5，电极夹持机构6，关联防水旋转底座7。
31.如图2及其他视图所示，定位基准座2与机床连接固定，与定位基准片3、平衡柱10和拉钉9三个部分组成一个定位系统。而定位基准片3、平衡柱10和拉钉9，都是固定在定位
支架组件11上，定位支架组件11重复精度能够达到0.003mm,机加工精度能够达到0.001mm。基准座2的垂直定位柱8插入基准片3的方孔，通过定位柱大小和方孔的形变，进行定位系统横向定位；基准片3四角的平衡柱10，高度都是统一的，进行轴向垂直定位；基准片3中心拉钉9，通过气锁定拉紧拉钉9，整个工装吊装作用。
32.基准座2固定在机床上，作为更换电极夹具的座子。在需要更换电极组件时，直接在此位置，通过气锁装置，松开定位支架组件，及可达到立即更换电极的目的。而且能够保证重复精度0.003。基准座2的材料采用模具钢skd61，通过加工中心开粗，然后3次液氮深冷处理去材料应力，配合光学磨，表面粗糙度达到ra0.1，机加工精度0.001mm。
33.基准片3的材料采用进口碳钢，通过激光下料，然后3次液氮深冷处理去材料应力，配合光学磨，表面粗糙度达到ra0.05，机加工精度0.001mm。平衡柱10的材料采用模具钢skd61，热处理后长度方向精密磨床加工，长度精度0.002mm。拉钉9的材料采用碳钢材料，拉钉环铝合金6061，拉钉环采用走心机加工，精度达到0.002mm。
34.基准座2带有4个垂直定位柱8，尖端有倒角，能够导向安装；基准片3固定在定位支架组件11上，垂直定位柱8插入基准片3，定位柱8尺寸相对于基准片3孔尺寸，是过盈配合，可以迫使两者在横向4个方向定位。平衡柱10固定在定位支架组件11上，安装时就需要校正4个平衡柱10的高度，通过这四个平衡柱10，顶住基准座2，这样保证轴向的尺寸精度，以及基准座2与基准片3的平行度。拉钉9固定在定位支架组件11上，插入基准座2后，使用气压装置，挤压基准座2内部的金属滚珠，使拉钉9拉紧在基准座2上。
35.如图3及其他视图所示，基准球1的材料为440-c型不锈钢，淬火处理至球对轴偏心度公差不超过0.003mm。定位支架组件11先与悬臂4固定，并且校正定位支架组件11的轴中心线与悬臂4轴中心线在一直线。基准球1固定在悬臂4上，基准球1的球中心位置，要在定位支架组件11的轴中心线上。在使用时，基准球1多次碰触工件表面，通过圆半径计算，快速确定基准面和基准点。
36.如图4及其他视图所示，悬臂4采用航空铝合金，通过热处理去应力后，加工中心生产，精度达到0.005mm，表面喷砂阳极氧化处理。悬臂4作为电极夹具组件的主体，起到一个桥梁作用。定位支架组件11和基准球1都分别安装在悬臂4轴中心线上，微调装置5则安装在悬臂4的末端。
37.电极机构包括电极夹持机构6，悬臂4的远端设置悬臂孔，电极夹持机构6插入悬臂孔。
38.如图5、6及其他视图所示，电极夹持机构6采用工业铝合金，热处理去应力后，加工中心生产，精度达到0.01mm，表面喷砂阳极氧化处理。
39.如图6至8及其他视图所示，还包括微调装置5，微调装置5的材料采用航空铝合金，热处理去应力后，加工中心生产，精度达到0.005mm，表面喷砂阳极氧化处理。微调装置5安装在悬臂4的末端，最多可以安装4组。电极夹持机构6在固定好电极以后，从悬臂4的下方往上插入悬臂孔。而且微调装置5上有2个水平放下的螺杆13要预先埋入悬臂4孔内，在电极夹持机构6插入过程中，同时螺杆13的螺帽卡入电极夹持机构6侧面的卡槽内，外侧将螺母12旋紧螺杆13，调节螺母12和螺杆13的相对位置，起到微调电极位置的目的。在放电过程，个别位置相差在1mm左右，假如重新对用基准球1核对基准，别的位置的放电电极的基准位置就会发生变化。直接只调节有位置相差的位置，能够快速方便的调节好电极放电位置。
40.关联防水旋转底座7，所述旋转底座7包括旋转驱动电机组件和旋转台面，所述旋转底座7设置于所述电极夹持机构6的下方，并安装于机床机台上。关联孔位打孔时，操作关联防水旋转底座7，旋转到一定的角度，就可以起到快速旋转打孔的目的。
41.本实施例的夹具上机后不用校正，装夹定位高、精度高；电极装夹上去后不用校表、分中，可直接放电加工；初始定位时，可采用基准球装置，快速定位基准面；本实施例的夹具组件还可以兼容现有电极夹具工装，夹具组件调节按需求配套设计和更换使用，实现生产加工过程中，个别细微调整要求，简便快速的完成，同时，夹具外形使用轻量化设计，符合工人操作习惯，使用方便。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。