[发明专利]集束成形电极夹持装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电火花加工技术领域的装置，具体是一种集束成形电极夹持装置。

背景技术

电火花加工是一种广泛应用于航空、航天、汽车、电子、模具、轻工等行业的特种加工技术，它是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余金属，以达到零件预定尺寸、形状及表面质量的加工方法，具有宏观作用力小，非接触加工等特点，特别适合难加工材料及复杂形状零件的加工。其中具有复杂形状型面的零件通常采用成形电极进行加工，传统成形电极存在真诸多不足，如：1、由于电极形状复杂，且轮廓随工件的不同而变化，不利于批量加工，制作过程需要较多的工时，加工设备昂贵，对加工人员的工艺水平也有较高要求；2、电极制作过程中需要去除相当一部分材料，且电极损耗到一定程度就必须更换，重复利用率低，浪费资源和能源，不符合绿色制造的趋势；3、成型加工时需要制作多个电极用于更换，由于每个电极制作成本高，造成电极成本占整个加工费用的一半左右；4、每个成型电极每次只能有一路电源击穿放电，加上放电脉间的存在，使其单位时间内材料去除率不高；5、成型电极面积增大时，电极间的寄生电容也增大，使得每个脉冲放电能量增大，降低了加工表面的质量；6、传统电火花加工的工作液只能从电极的旁侧间隙进入加工区域，需要选用合适的加工间隙及参数甚至需要经常有抬起电极的动作以利于排屑，降低加工效率。这些现有技术中的不足和缺陷充分表明，降低电火花成形加工电极的制作时间，降低成形电极制作成本及难度，实现成形加工电极的批量化生产，提高电极材料的利用率，提高加工效率和速度是大大提高电火花加工的市场竞争力的必要手段。

经过对现有技术的检索发现，中国专利号为ZL200510024579.6，授权公告日2007-6-13，记载了一种“可内冲液式电火花加工集束成型电极”，该专利的技术简述为：一种属于特种加工技术领域的可内冲液式电火花加工集束成型电极，本发明包括：电极单元和电极基座，电极基座的底端固定，并支撑电极单元的组合体，所述的电极单元是棒状物体，所述的电极基座包括：电极夹具接口、基座本体、夹持模块，基座本体的开口端连接夹持模块，电极夹具接口底部与基座本体为一体式或者为可拆分式，当电极夹具接口底部与基座本体为可拆分式时，电极夹具接口与基座本体的封闭端通过螺纹连接或配合连接，电极夹具接口底部插入并固定在基座本体。

但是该现有技术仅概念性的介绍了电极基座的电极夹具接口、基座本体、夹持模块，基座本体的开口端连接夹持模块部分，没有给出解决将大量电极单元可靠集束并实现加工过程中对强迫内冲液工作液密封问题的具体装置，而这正是能否采用集束电极进行稳定电火花加工并在加工过程中获得在“可内冲液式电火花加工集束成型电极”专利中所述其他优势的根本保证。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种集束成形电极夹持装置，能够方便、实用、可靠地实现对集束电极的所有电极单元进行可靠夹持的装置，而且该装置可兼容实现可靠强迫冲液下的集束电极的稳定电火花加工。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电极夹具接口、电极夹头、电极单元、弹性密封环、刚性挡环及收紧螺母，其中：电极夹头的非夹紧端与电极夹具接口螺纹连接，电极夹头的夹紧端夹持电极单元，通过电极单元依次串联弹性密封环、刚性挡环及收紧螺母，所述电极夹头和收紧螺母上均设有螺纹实现对电极单元的夹紧、对弹性密封环及对刚性挡环的顶触压紧。

所述的电极夹具接口的内侧设有中空冲液孔以压入工作液，实现加工过程中的可靠的强迫内冲液，电极夹具接口的外侧一端设有螺纹结构以连接电极夹头的非夹紧端，电极夹具接口的中间段为外六角结构，便于扳手对电极夹具接口的旋紧，电极夹具接口的的外侧另一端设有与机床主轴相匹配的连接接口。

所述的电极夹头的夹紧端的外侧面设有锥面，且沿所述夹紧端面的圆周方向设有均匀分布的导向槽以实现对电极单元组合体的夹紧，电极夹头的端面与集束电极的电极单元端面相匹配以实现电极夹头对电极单元组合体的可靠夹紧，电极夹头的非夹紧端的内侧设有与电极夹具接口相匹配的内螺纹接口，电极夹头的外侧设有外螺纹结构以连接收紧螺母。

所述的电极单元为中空棒状结构或外部一侧开凹槽的棒状结构；

所述的电极单元的径向截面轮廓为圆形、四边形、工字形、十字形、T形、L形或Z形轮廓中的一种。

所述的弹性密封环为中空环状结构，其内侧轮廓与集束电极的加工轮廓相匹配，其外侧轮廓为圆形。

所述的刚性挡环为中空环状结构，其内侧轮廓与集束电极的加工轮廓相匹配以实现对电极单元的过滤，其外侧轮廓为圆形凸台结构且与收紧螺母相接触。