[发明专利]放电加工电极保持器

说明书

一种用于可释放地保持电极的放电加工主轴，包括：主轴本体；围绕该主轴本体的可移动套筒；第一接触元件和第二接触元件，该第一接触元件和第二接触元件用于夹持插入其间的电极；以及锁定元件，该锁定元件由该套筒致动以向第一接触元件和第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力来夹持该电极。

背景技术

本发明的实施方式涉及放电加工(EDM)系统和方法，并且更具体地涉及用于在这种系统和方法内运用电极的系统和方法。

放电加工(EDM)——也称为火花加工、火花腐蚀、燃烧、刻模、焊丝燃烧或焊丝腐蚀——是其中使用放电获得期望形状的制造工艺。通过两个电极之间的一系列快速反复的电流放电将材料从工件上移除。其中一种电极是工具，或仅仅是电极，另一个电极是工件。

在EDM工艺期间电极被消耗。因此，必须定期用新电极更换用过的电极。由于EDM系统在更换电极时不运行，所以更换电极会导致停机期和降低的机器利用率。电极更换期间停机期的量部分地取决于操作员有多快速地注意到更换的需要，并且部分地取决于操作员进行更换的技巧和速度。当EDM加工需要相对高的电极消耗率(例如快速钻孔)时，机器利用率特别低。

典型的电极保持器是手动操作的卡盘的形式，其具有径向对称的爪件，该爪件收紧以保持电极或张开以释放电极。卡盘通常需要使用工具或手动抓握来收紧或放松卡盘爪件，以便插入或释放电极。使用工具或手动操作卡盘来收紧/放松卡盘可能是麻烦的并且增加了装载和卸载的时间。卡盘可能被不适当地收紧，这会增加损坏电极的风险。在一些设计中，卡盘能够从机器移除以装载和卸载电极，进一步增加装载和卸载的时间以及增加损坏电极的风险。

发明内容

通过本发明解决了上述问题，其中，EDM电极保持器减少了电极更换时间并降低了在装载期间损坏电极的风险，从而提高了机器利用率并降低了成本。

EDM电极保持器包括主轴(spindle，芯轴、转轴)，该主轴具有：伸长的主轴本体，该伸长的主轴本体包括纵向轴线；可移动套筒，该可移动套筒围绕主轴本体并沿着纵向轴线延伸；第一接触元件，该第一接触元件具有第一电极夹持表面；第二接触元件，该第二接触元件具有与第一接触元件的第一电极夹持表面至少部分地对准的第二电极夹持表面；以及锁定元件，该锁定元件由套筒致动以向第一接触元件和第二接触元件中的至少一个选择性地施加压力。套筒能够在打开位置和夹持位置之间移动，在该打开位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面被释放，在该夹持位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面的至少一部分被定位成夹持电极。在夹持位置，套筒向锁定元件施加压力以迫使锁定元件抵靠第一接触元件和第二接触元件中的至少一个，并且在打开位置，套筒释放施加到锁定元件的压力。

根据本发明的另一个实施方式，用于可释放地保持电极的EDM主轴包括：伸长主轴本体，该伸长主轴本体具有纵向轴线；可移动套筒，该可移动套筒围绕主轴本体并沿着纵向轴线延伸；第一接触元件，该第一接触元件具有包括平坦表面的第一电极夹持表面；以及第二接触元件，该第二接触元件具有包括凹槽的第二电极夹持表面，该凹槽沿着纵向轴线延伸并被构造成在其中接纳电极，该第二电极夹持表面与第一接触元件的第一电极夹持表面至少部分地对准。套筒能够在打开位置和夹持位置之间移动，在该打开位置，第一接触元件的平坦表面从第二电极夹持表面被释放，在该夹持位置，第一接触元件的第一电极夹持表面和第二接触元件的第二电极夹持表面的至少一部分被定位成将电极夹持在第一接触元件的平坦表面和第二接触元件的凹槽之间。

在另一个实施方式中，一种将电极可释放地保持在EDM主轴中的方法包括：使套筒沿着主轴本体的纵向轴线相对于主轴本体移动到打开位置，以减小通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，从而释放该对接触元件；将电极插入到该对接触元件之间；以及沿着该纵向轴线将该套筒移动到夹持位置，以增加通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，所增加的压力使该对接触元件中的至少一个接触元件朝向另一个接触元件移动以夹持电极。在夹持电极之后，再次将该套筒移动到打开位置，以减小通过锁定元件施加到该对接触元件的压力，以释放被夹持在该对接触元件之间的电极。