多功能电火花加工专用电极夹具

许琪东

（佛山职业技术学院，广东 佛山 528137）

0引 言

随着模具应用的高速发展，电火花成型机床因适用高硬度、难加工以及复杂型腔的导电材料的加工而被广泛用于模具加工。在电火花加工中，由于不同工艺条件需要使用不同的电极，电极夹具是电火花加工中不可或缺的部件。现有的电火花机床放电加工，电极的装夹主要有两种方式：1）通过各式的连杆装置装夹，如加工电极和连杆装置一体加工，直接使用，存在成本高的问题；2）在电极上加工螺纹孔，根据需要选择标准件螺栓和电极连接到一起使用，是目前最常用方式，但存在材料浪费，加工成本有待进一步控制。本文介绍一种功能多样，装夹方便，节约电极材料，降低成本的电火花加工专用电极夹具。

1 专用夹具的组成

多功能电火花电极专用夹具的组成结构如图1所示。

连接杆1和加长连接杆5可与电火花机床主轴联接。连接杆1可与加长连接杆5连接，实现Z方向加长。连接杆1与固定压板2通过滚珠轴承4和连接螺钉6实现联接固定，能实现90°旋转。固定压板2与活动压板3通过连接螺钉8联接，电极通过定位调节螺钉与夹紧螺钉 7、8、9夹紧在固定压板2与活动压板3之间。

图1 多功能电火花电极专用夹具结构图

这套夹具核心设计组成部件为连接杆1、固定压板 2、活动压板3，其它组成部件都选择标准件。如：固定压板滚珠轴承4为型号626的标准件深沟球滚珠轴承；加长连接杆5可根据加工零件的深度选择不同规格标准件M10的螺栓；定位调节螺钉与连接螺钉7、8、9可根据夹紧电极大小选择合适长度的标准件M10内六角螺钉。整套零件需要加工的部件1、2、3工艺过程简单，而且也不需要太高的精度，夹具安装在电火花机床主轴上，再夹紧电极，通过主轴调节螺钉调节找正。

2 专用夹具在电火花加工中的应用

电火花加工技术日新月异的发展，机床厂家也对生产技术进行改进，向着精密化，智能化、自动化、复合化发展，三轴电火花机床因此被广泛应用，可以实现X、Y、Z三轴全部由机床控制，可加工出更复杂的型腔。这套夹具不管在普通电火花机床还是在三轴电火花机床中，都可以广泛使用。下面介绍这套夹具的使用方法。

1）夹具的安装与调整。本夹具设计了连接杆1和加长连接杆5，根据加工电极深度要求，把连接杆1或加长连接杆5直接装在电火花机床主轴的钻夹头上锁紧。

2）电极的装夹。根据电极的形状、大小，可选择不同的装夹方式如下：

a.电极装夹宽度小于30 mm情况下，通过连接螺钉8把固定压板2与活动压板3锁紧，把电极放在固定压板2与活动压板3之间，通过电极夹紧螺钉9把电极夹紧装夹在夹具上，如图2所示。

图2 电极宽度小于30 mm装夹方式

图3 电极宽度30～70 mm装夹方式

b.电极装夹宽度大于30 mm小于70 mm情况下（装夹宽度大于70 mm的情况下不建议使用本夹具装夹），通过连接螺钉8把固定压板2与活动压板3调整到合适的宽度，把电极放在固定压板2与活动压板3之间，调整定位调节螺钉7，通过锁紧连接螺钉8把电极夹具在夹具上，如图3所示。

c.加工深腔侧面的情况下，根据加工深度选择长度合适的标准件M10的螺栓（加长连接杆5）与连接杆1通过螺纹连接，松开连接杆固定螺钉6，旋转至90°位置锁紧，装夹电极，即可实现深腔侧面的放电加工，如图4所示。

d.加工深腔小电极的情况下，根据加工深度选择长度合适的标准件M10的螺栓（加长连接杆5），在小电极底面加工M10螺纹孔，把电极直接装夹在加长连接杆5上，即可实现深腔小电极的放电加工，如图5所示。

图4 深腔小电极放电加工装夹方式

图5 深腔侧面放电加工装夹方式

3）电极调整。在电火花加工设备上，电极通过专用夹具装夹在主轴，需要通过打表或者放电加工找正电极与工件的相对位置，夹具和电极作为一个整体，通过调节电火花机床主轴上的6个调节螺钉，确定电极的位置关系。如需调整较大角度，可直接松开连接杆固定螺钉6，调整电极角度，再通过主轴上的六个调节螺钉调整。

4）电火花加工。零件与电极找正完成后，启动放电加工程序，即可进行放电加工。如同一电极需在不同表面加工时（零件装夹底面除外），只需要调节夹具角度与主轴上的6个调节螺钉找正，无需重新拆装电极与零件，即可实现放电加工。

3 专用夹具设计特点

1）提高生产效率。专用夹具的设计采用各种快速高效的装夹机构，缩短辅助时间，提高生产效率。

2）工艺性能好。专用夹具的结构简单、合理，便于制造、装配、维修等。

3）使用性能好。专用夹具的操作简便、省力、安全可靠，可实现电极90°旋转，在三轴电火花机床中可实现一次装夹找正零件，X、Y、Z轴三个方向的放电加工，无需重新装夹找正零件。

4）经济性好。专用夹具尽可能使用了标准件，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本；电极上也不用加工螺纹孔，减少加工工序，节约材料，降低生产成本。

4结 语

本文介绍的多功能电火花专用夹具结构简单，制造容易，适用于普通电火花机床与三轴电火花机床各类电极的装夹，应用范围广、操作简便、安全可靠，是一套功能全面、经济性能高的电火花专用夹具。

［1］ 董海涛.一种简易的电火花专用夹具［J］.机械工程师，2012（4）：108-109.

［2］ 吴拓.简明机床夹具设计手册［M］.北京：化学工业出版社，2010.