电极编程夹具在加工中的应用与分析

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电极编程夹具在加工中的应用与分析

林文景，张超贤

珠海格力精密模具有限公司（广东珠海    519070)

【摘要】近年来，我 国 数 控 技 术 被 广泛 应用 于模 具 制 造，数 控 技术无 论是在 精 确 度 或是 加工 效率 方面 都 有 着非常大 的优 势围绕自主设计的电极加工过程，加 工工艺 与夹具 加工 中 所遇的应 用问题，改善方案以及夹具在自动化加工应用中的重要作用。 希望可以帮助技术人员在同种类型工件的 加工上提供 有效 的参考。关键词：模具；夹具；电极
1 E' J6 [4 v2 q+ n4 y5 k( w1    引言
( l) I5 `  @, K* p: J     电 极 作 为 模  具 零 件 机 加 工生 产 的  关 键 工 序，其 设 计 与 加 工 周 期 成 为 影 响 模 具 开 发 周 期 的 重 要 因 素。电 极 设 计人员，通常 设 计 的 电 极 模 型 是头 部 模 型 为电 打 胶 位 接 触 面，下部 分 为 统 一 标 准 的 基 准  台(见图1)，电极加工过程中，夹 具 是 必 不 可 少 的 工 装 设 备。其 作 用 是 正 确 确 定 工 件 与 刀 具 间 的 相 对 位 置，并 将 工 件 牢 固 地 夹紧，使用 夹 具 可 以 有 效地  保 证 工 件 的 加 工 质 量，适 合 低 成 本 批 量 加 工 作 业，夹 具 既 有 利 于提 高 加 工 效 率,也利于保证加 工 精 度，减 轻 现 场 操 作 员 工 作 强 度,缩 短 模 具 的 生 产 周 期 和 提 高 企业 的 市 场 竞 争 力。

2    夹具加工现状
    在 实 际 生 产 中，由 于 电 极 加 工 模 型 比 较 分 散，单 个 电 极 加 工 时 间 短，整 套 模 具 电 极 加 工 件 数 多，装 夹 次 数 多，导致装夹时间与 实 际 加 工 时间 不相上下,影响 加 工 效 率 减 少 机 床 实际加工产出。如 遇 电 极 模 型比较复杂时，由于 受 刀 具 等 因 素 影响，无 法 正 面 一 次 加 工 完 成 的 工件，剩 余 残 留 余 量 需 把 工 件 侧 翻 进 行 二 次 加 工 或 多 次 加 工 完 成（见图 2),侧 加 工需 要 增 加 辅 助 夹 具 进 行 加 工。需 要 手 动 翻 转 电 极 模 型 到 指 定 方 向，移 动 确 定 加 工 坐 标。
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8 R" l& P) o- N) P    整 个 过 程 动 作 流 程 繁 琐，效 率 低 下，容 易 出 现 坐 标 安 :全 异 常 问 题。不 能 满 足 提 效 高 产 的 要 求。

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3    采用机械手+夹具方案
9 e6 T' o& I, X6 x$ I(1)    机械手装夹效率更高且快速。机械手是数字 化自动控制技术，相比传统装夹方法，在电极生产过 程中主要通过机械手自动对备料进行上下机操作，减 少人工操作参与工件装夹工作，提高机械手自动化， 少人化操作过程。通过夹具标准化推动机械手自动 装夹来减少操作工人的参与程度，避免电极加工生产 过程中“人”的不确定因素，让电极加工过程更可控， 且具备高效，连续性强的特点，如图3所示。

* i: d8 O5 n  Y3 \- k/ Q% m(2)    夹具类型。一种以U型槽为装夹位，配合螺丝+垫片加紧固定，主要适用于备料宽度较小面积使 用。另一种B型平板类夹具，主要适用于备料长宽较 大面积使用，需先在备料底部预钻与夹具螺丝过孔等距螺丝孔,用于工件材料与夹具固定。以上两种夹具 类型基本满足加工要求，夹具通用性强，如图4所示。
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(3)  自动化水平高。机械进行自动化操作生产，不仅生产连续性好，且整个生产过程主要以自动化为主。自动化的好处在于不仅能减少人工操作，和节约
: j# h( g- z: {& ~劳动成本，还具备较好的连续性，且减少生产过程中人为参与产生错误的概率，提高加工的良品率，利用夹具的标准化实现机械手自动上下料，如图5所示。

  H1 j& G1 d% K- |(4)  加工精度高。相比传统加工，数控加工机床 配备着许多先进的软硬件技术设备。比如加工中配 备的精密夹具，使整个过程装夹流畅、加工快速、精确 度更高。如一个工件加工完成需分4次加工，正面为 主要加工，配合3次侧锣加工需多次拆装，夹具与夹具 间的拆装有效保障精度，使工件的加工质量得到保 证，提高加工的合格率，如图6所示。


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(5)    多工序快速流转。熟知模具加工流程的人都 知道一个工件需多工序联合加工完成，工件加工完还 要进行三坐标检测是否合格。电极作为独立工件配 合钢件进行EDM放电加工，需要从加工完流转到三 坐标检测设备进行检测，再流转至EDM机床进行放 电加工，在夹具的配合下实现快速拆卸与装夹。推动 EDM放电加工的自动化，实现一次装夹，多次放电加 工，提高EDM放电效率，解放操作员双手。改善一人 一机，实现一人多机,达到少人化的效果。
4    数控加工技术应用前景
, @" r% Z; B$ `5 c4 R    就我国数控加工技术的应用现状,数控加工技术 主要被应用于手机、家电、汽车、医疗器械、玩具等行业 的模具加工当中,和西方一些发达国家相比，我国在精 密零件模具领域还存在一定的差距,还需在精密领域 赶超，减小与西方发达国家的制造差距。数控加工技 术在未来的产业升级当中，将对行业发挥巨大的推动 作用，对我国工业水平的提高有非常大的应用前景。
5     结束语
    综上所述，机械数控加工中涉及的内容工序繁多。 需要企业能够在运行的过程中更加详细和扎实地掌握 每一个环节％内部工件的流转顺畅离不开夹具的辅 助，让资源自身的价值发挥到极致，是利用资源的共同 目标。根据加工的需求，应用不同的辅助夹具，实现企 业成本的降低，增加夹具的使用效率,提高生产效率。

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