[发明专利]一种用于放电加工的成型电极

说明书

技术领域

本发明属于放电加工技术领域，尤其涉及一种用于放电加工的成型电极。

背景技术

在传统机械加工过程中，由于工件与刀具直接接触，两者之间产生宏观作用力，因此当工件为薄壁零件时，会产生较大的变形，破坏零件的加工精度。放电加工主要包括放电成形加工和放电线切割加工，放电线切割加工占据放电加工的主体，但是线切割加工只能加工通透性的工件，不能加工具有盲孔的工件，而放电成型加工既可以加工盲孔形状的工件，也可以加工通透的工件，应用范围较广，使用起来更加灵活，因此多采用放电成型加工。

现有技术中的放电加工也存在各种问题，如采用普通实心电极加工薄壁圆盘类大直径通孔时，由于需要加工的面积较大，且放电加工利用放电产生的微小能量蚀除工件材料，本身存在加工效率低的缺点，并且加工大直径的通孔需要蚀除的工件材料较多，加工工时较长，导致工具电极磨损严重，直接影响零件的加工精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于放电加工的成型电极，该成型电极以环形成型电极取代了现有技术中的实心成型电极，减少了加工面积，从而减少了加工时间，延长了成型电极的寿命。

本发明的用于放电加工的成型电极，其关键技术特征在于，该成型电极为圆柱体，直径为50mm-200mm，高度大于5mm，且该成型电极用于最大厚度为5mm的薄壁圆盘零件大直径通孔的加工；

所述成型电极有一个与圆柱体同轴的圆柱体凹槽，使得成型电极的顶面呈环状，底面仍为圆盘状，形成环形电极；

所述圆柱体凹槽的高度大于5mm；

所述成型电极的顶面的环宽9mm。

进一步的：采用数控加工中心铣削的方式加工出圆柱体凹槽。

进一步的：所述成型电极的圆柱体直径与所述放电加工的薄壁圆盘零件的直径之差为0.2mm。

有益效果：

1.在放电加工过程中，加工工件与本发明的成型电极之间没有直接接触，因而没有机械加工中切削力的产生，克服了加工后薄壁零件受力变形和加工表面产生毛刺和刀痕沟纹等缺点。

2.采用本发明的成型电极加工工件时，与普通实心电极相比，加工面积明显减小，加工过程中产生的热量相对较少，电极损耗显著降低，同时加工效率明显提高，与实心电极加工相比，电极损耗率降低14.3％，材料蚀除率提高1.3％，且相对损耗率降低20％，加工工时减少三分之二。

附图说明

图1是现有技术的放电成型加工基本原理示意图；

图2是本发明的放电加工尺寸效应论证中采用的圆柱电极示意图；

图3是现有技术的实心电极示意图；

图4是本发明的用于放电加工的成型电极的示意图；

具体实施方式

本发明的目的是提供一种新型成型电极——种用于放电加工的成型电极，该成型电极主要用于薄壁易变形圆盘类零件较大直径通孔的加工，能够减小电极损耗，提高加工效率和表面质量。

本发明的用于放电加工的成型电极为圆柱体，直径为50mm-200mm，高度大于5mm，且该成型电极用于最大厚度为5mm的薄壁圆盘零件的放电加工，其关键特征在于，

成型电极有一个与圆柱体同轴的圆柱体凹槽，使得成型电极的顶面呈环状，底面仍为圆盘状，形成环形电极；

所述圆柱体凹槽的高度大于5mm；

所述成型电极的顶面的环槽宽9mm，即，环状电极的内圆与外圆半径之差为9mm。

以下将圆柱体顶面呈环状、底面为圆盘状的成型电极称之为环状电极。

零件对加工精度要求高，因此要求所制备的成型电极在加工过程中具有较低的相对损耗率。因此本发明的用于放电加工的成型电极，其将成型电极加工出一圆柱体凹槽，形成环形电极，且环形电极环状一面的外圆和内圆的半径之差设置为9mm，即成型电极的顶面的环槽宽9mm，环形电极环状一面的外圆和内圆的高度之差大于5mm，即圆柱体凹槽的高度大于5mm。本发明所设计的成型电极是用于某薄壁圆盘零件大直径通孔的加工，零件的最大厚度为5mm。

所述环形电极是在放电加工尺寸效应的基础上，提出的新型电极。该设计是假设把环形电极的环边壁厚看作是由细圆柱电极沿环形边缘平移一圈而形成的薄壁，即环形电极的环边壁厚设定该值时，加工过程中的电极相对损耗率将会降到最低。

在环形电极制备过程中采用慢走丝线切割的方法加工出环形电极外圆，在保证环形电极表面质量、尺寸、形状精度的前提下，提高了电极制备的加工效率。采用数控加工中心铣削的方法加工出环形电极内圆。