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。
6 F9 T' U' k* Q3 x+ W8 }关键词.模具；夹具；电极

1    引言
: V0 V3 O% L' i4 P/ L; q& y+ ?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
3 U5 {! @' b6 _  x" R* F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。
  {/ \$ o9 o: p+ B/ u        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
- G) A; z! ]: x& T/ e. u（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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. o' r1 `9 C" z( F" _# n1 w* h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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6 o" Z0 Y) `; \( Z( X3    采用机械手+夹具方案
(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。
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(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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: f! q( m) X; L% g" Y2 J0 _: U4 A(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 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。


(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
; I$ T! V4 @6 R& C. J% N# k: e4 s    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。
: X/ X' s1 W# O8 @" |5    结束语
: P$ n! P7 ?& L% Q    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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