[實用新型]一種復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工裝置

有效

• 申請號: 201320391330.9
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN203356785U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 郁子欣;陳建寧;楊桂珍;周旭嬌
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H1/00
• 分類號: B23H1/00;B23H7/02;B23H11/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本實用新型涉及一種復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工裝置，其屬于薄板薄壁件的加工技術領域。

背景技術

目前無論是在普通機械領域還是在航空航天領域都大量使用薄板薄壁件，該類零件通常有以下的特點：壁薄，剛度弱，加工過程中極易變形；精度要求高，關鍵尺寸精度為IT5-IT2級，關鍵形位精度5-3級以上。

由于應用原因，工程設計時以滿足其形狀、厚度、精度和質量等物理指標為首要目的。因而受形狀和質量的限制，零件強度能滿足使用要求，剛度指標卻常常被忽略或考慮不夠。這些精密零件是在組合狀態下使用，剛度對其應用一般沒有多大影響，但對生產加工來說卻是十分不利的。

目前針對這一類薄板薄壁零件的加工主要有銑削加工，電解加工和電火花加工。

銑削加工能夠加工出精確輪廓和光滑表面，材料去除率較高，尤其是高速銑削，具有高效，工件溫升小，接觸力小的優點。但銑削加工始終是接觸式加工，由于一些薄板件厚度不足0.5mm，即便是較小的銑削力，還是對薄板件變形產生了一定影響；同時，零件材料多為難加工材料，且減薄區域形狀復雜，過度圓角很小，銑削加工時刀具要求高，而刀具軌跡較復雜。

電解加工是基于電化學陽極溶解原理去除材料，不受金屬材料硬度和強度的限制，加工速度快，工具陰極無損耗。但是，電解加工難以穩定獲得高精度。對于形狀復雜、精度要求又很高的薄板件來講，采用電解加工，其工藝研發周期較長，對于大批量生產較為適宜。

電火花成形加工是通過電火花放電蝕除材料，材料的可加工性與其力學性能無關，適合于加工難切削金屬材料，加工時由于電極與工件不接觸，故沒有宏觀切削力，裝夾過程的夾緊力可以很小，基本上可以忽略夾緊變形，適宜加工低剛度零件；對于復雜薄板件的減薄加工可以設計整體電極，使用一組電規準，同時完成所有減薄區域的加工，在保證表面質量及加工精度的前提下提高了加工速度；電火花成形加工工藝研發周期較短，可以快速響應市場需求，適于小批量生產。

發明內容

本實用新型提供一種復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工裝置，實現了對復雜薄板件的高精度加工，解決了薄板件在減薄加工過程中變形的問題。

本實用新型采用如下技術方案：一種復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工裝置，其包括基準元件，電極，第一螺釘，第二螺釘，第一鏤空平板，第二鏤空平板，定位銷與底座，所述電極與基準元件連接夾持于機床主軸上，所述薄板件被壓于所述第一鏤空平板和第二鏤空平板之間，所述定位銷將所述薄板件、第一鏤空平板及第二鏤空平板定位后通過所述第二螺釘夾緊使薄板件、第一鏤空平板及第二鏤空平板成為一個剛體，所述薄板件、第一鏤空平板及第二鏤空平板通過所述第一螺釘夾緊定位于所述底座上。

所述鏤空平板，是指壓持薄板件的上下平板，分別根據薄板件正反面不同待加工區域鏤空出相應的加工區域，其余位置均緊壓薄板件以增強薄板件的剛度，從而減小零件在加工中的變形。

所述基準元件，是指一個從電極毛坯開始就始終與電極相連的基準塊，通過將基準元件定位裝夾于基準座上來保證整個加工過程的統一基準，從而保證電極制造精度以及薄板件最終加工精度。

所述復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工裝置還包括有在分析薄板件存在的低剛度部位及待加工區域后，在零件外圍和內部設計的加強筋，所述第一鏤空平板和第二鏤空平板完全壓住所述加強筋。

本實用新型還采用如下技術方案：一種復雜形狀薄板件局部減薄電火花加工工藝，其包括如下步驟：

（1）根據零件尺寸要求進行板件下料或直接采用符合厚度要求的薄板件；

（2）對薄板件用慢走絲線切割加工出零件復雜形狀以及相應的加強筋；

（3）對薄板件進行電化學去應力處理；

（4）根據薄板件正反兩面待加工區域的形狀和分布分別設計正面和反面整體加工電極；

（5）用正面整體加工電極對薄板件正面進行電火花粗加工，而后將第一鏤空平板、第二鏤空平板與薄板件形成的剛體翻轉，定位夾緊于底座上，再用反面整體加工電極對薄板件反面進行電火花粗加工；

（6）用反面整體加工電極對薄板件反面進行電火花半精加工和精加工，而后將鏤空平板與薄板件形成的剛體翻轉，定位夾緊于底座上，再用正面整體加工電極對薄板件正面進行電火花半精加工和精加工；

（7）用慢走絲線切割去除加強筋得到最終薄板件成品。