一種電火花加工硬質合金制品內螺紋的加工方法及工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于硬質合金制造技術領域，具體涉及一種電火花加工硬質合金制品內螺紋的加工方法及工裝。
【背景技術】
[0002]硬質合金制造工藝由混合料制備、壓制成形和燒結三部分組成。硬質合金內螺紋雖然可以通過特殊模壓或壓坯車加工來成形，但是由于壓坯燒結成最終制品會產生非均勻的較大的收縮，所以難以保證產生收縮后硬質合金燒結制品內螺紋的尺寸和形位精度，因此硬質合金燒結制品的內螺紋只能通過后序加工來完成。
[0003]內螺紋的加工通常只能采用車、攻螺紋、旋風銑等加工方法來完成，硬質合金燒結制品有極高的硬度，后序加工只能用磨加工、線切割和電火花來進行，車、攻螺紋、旋風銑等內螺紋加工方法無法用來對硬質合金燒結制品的內螺紋進行加工，磨加工和線切割加工不能實現內螺紋的加工，因此只有電火花加工方法可以用來對硬質合金內螺紋進行加工。
[0004]通常電火花加工內螺紋是通過帶電極的Z軸旋轉和裝夾產品的平動裝置的運動來完成的，這種加工方法是靠逐漸旋進的方式完成的，電極實際有效工作面積較小，加工效率較低，平動裝置的運動會使電極和產品發生一定的碰撞，影響內螺紋的質量，帶連結型內螺紋的硬質合金產品有一定的需求量，如何才能提高硬質合金內螺紋加工的效率，更好的硬質合金內螺紋加工質量是業內需要進一步完善的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:針對現有技術中Z軸旋轉的電火花加工硬質合金制品內螺紋時存在的問題，提供一種非Z軸旋轉的電火花加工硬質合金制品內螺紋的加工方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0007]一種電火花加工硬質合金制品內螺紋的加工方法，包括以下步驟:
[0008]S1.螺紋底孔加工，在硬質合金制品上加工出螺紋底孔；
[0009]S2.工裝制作，包括制作對硬質合金制品放電的電極以及裝夾硬質合金制品的螺旋裝夾裝置，具體步驟如下；
[0010]S21.電極制作，首先加工出電極基體，然后在電極基體上加工出與要求加工的硬質合金制品內螺紋牙型、線數、旋向、螺距、大徑、中徑、小徑分別相同的外螺紋，最后將電極基體上進行切割，直至能塞入硬質合金制品的螺紋底孔，同時保留弧度為α的螺紋面，
a < Ji ；
[0011]S22.螺旋裝夾裝置制作，包括制作帶有螺紋的支撐件和旋轉件，以及裝夾硬質合金制品的夾具，旋轉件與支撐件能相互螺合，且兩者的螺距、旋向分別與要求加工的硬質合金制品內螺紋螺距、旋向相同；
[0012]S3.工裝安裝，將螺旋裝夾裝置的支撐件安裝在電火花機床的工作平臺上，旋轉件通過螺紋部分旋入支撐件中，夾具安裝在旋轉件端面，并確保夾具和旋轉件的旋轉軸心線與工作平臺平行；同時將電極安裝在電火花機上；
[0013]S4.產品裝夾，將加工好螺紋底孔的硬質合金制品裝夾在夾具上，并確保硬質合金制品的螺紋底孔的軸心線與夾具的旋轉軸心線重合；
[0014]S5.內螺紋加工，電火花機將電極送入硬質合金制品的螺紋底孔中，并確保電極加工面的軸向中心線與螺紋底孔的軸心線平行，沿電極加工面的軸向中心與螺紋底孔的軸心的連線方向，控制電極進刀，放電加工，直到電極加工面的軸向中心與螺紋底孔的軸心重合時停止，控制電極沿進刀的反方向平移，退至電極初次放入螺紋底孔的位置，完成第一段內螺紋的加工；扭動旋轉件，使得旋轉件旋轉β角度，β小于α對應的角度，然后再沿電極加工面的軸向中心與螺紋底孔的軸心的連線方向，控制電極進刀，放電加工，直到電極加工面的軸向中心與螺紋底孔的軸心重合時停止，控制電極沿進刀的反方向平移，退至電極初次放入螺紋底孔的位置，完成第二段內螺紋的加工；按照前述的加工步驟，依次扭動旋轉件、進刀、放電加工和退刀，直至完成硬質合金制品的整個內螺紋的加工。
[0015]優選地，電極的制作過程中，首先加工出直徑與要求加工的硬質合金制品內螺紋大徑相同的圓棒狀電極基體，然后在電極基體上加工出能夠與要求加工的硬質合金制品內螺紋螺合的外螺紋，接著沿電極基體的旋轉軸心將電極基體切割成兩半，再沿與切割面相互垂直的兩個對稱平面、且兩個對稱平面之間的距離為電極基體直徑的五分之三至五分之四范圍內，將電極基體切割，中間部分即為電極。
[0016]優選地，兩個對稱平面之間的距離為電極基體直徑的四分之三。
[0017]優選地，在制作成的電極將其兩個90°棱角進行45°倒角。
[0018]優選地，內螺紋加工過程中，旋轉件每次旋轉的角度β為92°。
[0019]優選地，內螺紋加工過程中，電火花加工電極的有效工作部位出頭端超過被加工內螺紋底孔出頭端至少I個螺距。
[0020]本發明還提供一種電火花加工硬質合金制品內螺紋的工裝，包括對硬質合金制品放電的電極以及裝夾硬質合金制品的螺旋裝夾裝置；
[0021]所述的電極包括能夠塞入硬質合金制品螺紋底孔的電極基體，電極基體表面設置有與要求加工的硬質合金制品內螺紋牙型、線數、旋向、螺距、大徑、中徑、小徑分別相同的外螺紋；
[0022]所述的螺旋裝夾裝置包括通過螺紋相互螺合的支撐件和旋轉件，以及裝夾硬質合金制品的夾具，旋轉件與支撐件兩者的螺距、旋向分別與要求加工的硬質合金制品內螺紋螺距、旋向相同，夾具安裝在旋轉件的端部，且兩者的旋轉軸心線共線。
[0023]優選地，所述的夾具采用四爪卡盤或三爪卡盤。
[0024]優選地，支撐件的螺紋為內螺紋，旋轉件的螺紋為外螺紋，支撐件的螺扣不少于12扣，旋轉件的螺扣不少于10扣，且支撐件的螺扣比旋轉件的螺扣至少多2扣。
[0025]優選地，所述的支撐件上還設置有鎖定旋轉件的鎖緊螺釘。
[0026]由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0027]1.在不帶Z軸旋轉的電火花機床上也能進行硬質合金內螺紋的加工。
[0028]2.本發明的加工原理可以推移到對硬質合金燒結制品各種類別內圓大螺旋槽進行加工。
[0029]3.本發明的加工原理還可以推移到對不能通過磨加工和常規電火花加工方式解決的各種類別的硬質合金燒結制品的內圓凹面進行加工。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明的電極制作過程中有效放電部位橫截面示意圖。
[0031]圖2是本發明的電極結構示意圖。
[0032]圖3是本發明的螺旋裝夾裝置結構示意圖。
[0033]圖4是本發明的螺旋裝夾裝置全剖視圖。
[0034]圖5是本發明的硬質合金制品內螺紋待加工狀態示意圖。
[0035]圖6是本發明的硬質合金制品內螺紋加工狀態示意圖。
[0036]圖中標記:1_支撐件，2-旋轉件，3-夾具，4-電極，5-硬質合金制品，6-鎖緊螺釘。
【具體實施方式】
[0037]通過如下實施方式對本發明的技術方案予以進一步說明。
[0038]實施例1:
[0039]本發明的一種電火花加工硬質合金制品內螺紋的加工方法:
[0040]硬質合金牌號為:YG8
[0041 ] 產品加工要求:產品內螺紋規格為M8右旋螺紋，M8內螺紋牙大徑為8mm，M8內螺紋的小徑為6.75mm，中徑為7mm，二分之一的小徑為3.375mm，螺距為1.25mm，螺紋段長度為1mm0
[0042]加工步驟如下:
[0043]S1.螺紋底孔加工，在硬質合金制品5上加工出直徑為6.75mm的螺紋底孔。
[0044]S2.工裝制作，包括制作對硬質合金制品5放電的電極4以及裝夾硬質合金制品5的螺旋裝夾裝置，具體步驟如下:
[0045]S21.電極4制作，參照圖1，圖2，首先加工出直徑與要求加工的硬質合金制品5內螺紋大徑相同的圓棒狀電極基體(參照圖1中a部分所示)，然后在電極基體上加工出能夠與要求加工的硬質合金制品5內螺紋牙型、線數、旋向、螺距、大徑、中徑、小徑分別相同的外螺紋(參照圖1中b部分所示)，接著沿電極基體的旋轉軸心將電極基體切割成兩半(參照圖1中c部分所示)，再沿與切割面相互垂直的兩個對稱平面、且兩個對稱平面之間的距離為電極基體直徑的四分之三，兩個對稱平面的對稱度為0.1，將電極基體切割，中間部分即為電極4，對應的外螺紋面的弧度α對應的角度為97° 36'(參照圖1中d部分所示)；在制作成的電極4將其兩個90°棱角進行45°倒角(參照圖1中e部分所示)，這樣，電極4和硬質合金制品5之間的安全距離更大，電火花加工電極4軸向有效工作部位的長度為20 mm ο
[0046]S22.螺旋裝夾裝置制作，參照圖3，圖4，包括制作帶有螺紋的支撐件I和旋轉件2，以及裝夾硬質合金制品5的夾具3，旋轉件2與支撐件I能相互螺合，且兩者的螺距、旋向分別與要求加工的硬質合金制品5內螺紋螺距、旋向相同。
[0047]S3.工裝安裝，將螺旋裝夾裝置的支撐件I安裝在電火花機床的工作平臺上，旋轉件2通過螺紋部分旋入支撐件I中，夾具3安裝在旋轉件2端面，并確保夾具3和旋轉件2的旋轉軸心線與工作平臺平行；同時將電極4安裝在電火花機上。
[0048]S4.產品裝夾，將加工好螺紋底孔的