CN100436036C - 喷油嘴座面超精度加工方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械加工方法及其设备，尤其是指一种专用于加工喷油嘴座面的方法与其设备。其主要技术方案是先按要求对喷油嘴进行粗加工，然后再进行a.半精研中孔；b.精研中孔；c.研磨座面；d.研磨大端面。其设备特征是在机座上分别安装操作机构与工作机构，在操作机构的长轴与工作机构的转轴上分别安装传动轮，在转轴的轴向孔内安装顶杆，在转轴上安装套管，顶杆的外端伸出套管，并与套管间有偏心距e，在顶杆的端部连接修磨头，在顶杆与套管间设置弧形弹簧。利用本发明后，可有效提高喷油嘴座面的圆整度及光洁度，提高中孔与座面的同心度。

Description

喷油嘴座面超精度加工方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种机械加工方法及其设备，尤其是指一种专用于加工喷油嘴座面的方法与其设备。

背景技术

在现有技术中，有些工厂都利用风动磨床来磨削喷油嘴的中孔与座面；也有些工厂利用专用的中孔座面磨床来同时磨削中孔及座面。这些加工设备的缺陷是喷油嘴座面的精度及中孔与座面的同心度比较差，因而喷油嘴座面与针阀体的密封性能比较差。

为提高其加工精度，大部分单位主要依靠喷油嘴座面与针阀体锥面的相互研合来满足密封性要求，其结果是加深加宽了喷油嘴座面的密封带，降低了喷油嘴偶件的使用寿命及使用精确度，或称喷油嘴的控制精度。目前有些单位通过引进俄罗斯的技术，如喷油嘴座面研修机等，来提高喷油嘴座面的圆整度及光洁度，但这种机械对提高中孔与座面的同心度效果不是很理想，此外这类机械的售价比较贵。

发明内容

本发明的目的在于设计一种喷油嘴座面超精度加工方法及其设备，利用这种技术后，可有效提高喷油嘴座面的圆整度及光洁度，提高中孔与座面的同心度。

这种喷油嘴座面超精度加工的方法是先按常规的方法对喷油嘴进行粗加工与精加工，再研磨座面：将喷油嘴套在座面超精度加工设备中的转轴上，喷油嘴的中孔与转轴同心，在转轴内有弹性元件与顶杆，顶杆在弹性元件的弹力作用下，偏离转轴的中心而处于浮动状态，顶杆端部的修磨头与喷油嘴内的座面啮合，喷油嘴在操作机构的带动下做轴向往复移动，浮动顶杆端部的修磨头在随转轴旋转的同时，克服弹性元件的弹力而恢复至转轴的中心，使喷油嘴座面与修磨头之间处于边转动边滑动的磨合状态。

一种喷油嘴座面超精度加工方法所用的座面超精度加工设备，其特征是机座上分别安装操作机构与工作机构，在操作机构的长轴与工作机构的转轴上分别安装传动轮，在转轴的轴向孔内安装顶杆，在转轴上安装套管，顶杆的外端伸出套管，并与套管间有偏心距e，在顶杆的端部连接修磨头，在顶杆与转轴间设置弧形弹簧。

在转轴外设置套管固定圈，在固定圈上设置螺孔，并利用螺钉与螺孔将套管固定在转轴上；在顶杆的外壁或转轴的内壁设置凹槽，弧形弹簧嵌入凹槽内。

在操作机构的长轴上安装端面凸轮，再利用滚珠滑套安装滑动套，在滑动套上安装操作接臂以及与端面凸轮配合的滑动滚珠架，在操作接臂外侧的长轴上套弹簧，在操作接臂的自由端安装有可以与修磨头及喷油嘴定位装夹的调节螺钉与调节螺母。

在操作接臂外侧的长轴上安装调压螺母，在调压螺母上安装端面滚珠轴承，在端面滚珠轴承的内端面处设置弹簧座，弹簧位于弹簧座与操作接臂之间。

长轴与转轴分别利用轴承与轴承座安装于机座上，操作机构与工作机构分别以传动轮的中心平面为对称面对称地设置两套，两套操作机构与工作机构分别共用一根长轴与转轴。

在机座中，电器安装箱体安装于床体台面上，在电器安装箱体的正面利用支架安装底板，操作机构及工作机构分别安装于底板上，在底板上方的电器安装箱体上安装电器控制面板及照明灯罩。

本发明的优点是利用本发明特别设计的座面超精度加工设备后，能同时修整喷油嘴座面的光洁度、圆整度以及与喷油嘴中孔间的同心度、锥角的直线性，经过本发明的方法加工的喷油嘴座面能达到最佳状态；本发明的加工方法与喷油嘴偶件的实际使用状态比较相似，但不会在加工时破坏喷油嘴的座面的密封带，能使喷油嘴偶件的密封性能达到理想状态，尤其是本装置可充分利用我国现有的加工设备，无须大量投资。利用本发明所述的加工方法及加工设备后，可以使喷油嘴的座面的整个表面得到磨合，而原来利用针阀研磨座面时，由于针阀的锥角与座面的锥角不同，因此只能研磨座面的密封带，破坏了座面的精度。

附图说明

图1为操作机构与工作机构图。

图2为转轴与顶杆的结构图。

图3为图2的A-A剖视图。    图4为整机结构图。

具体实施方式

这种喷油嘴座面超精度加工的方法是先按常规的方法对喷油嘴进行粗加工与精加工，最后再进行研磨座面：将喷油嘴套在座面超精度加工设备中的转轴18上，喷油嘴的中孔41与转轴18同心，在转轴18内有弹性元件与顶杆21，顶杆21在弹性元件的弹力作用下，偏离转轴18的中心而处于浮动状态，顶杆21端部的修磨头22与喷油嘴内的座面40啮合，喷油嘴在操作机构的带动下做轴向往复移动，浮动顶杆21端部的修磨头22在随转轴18旋转的同时，克服弹性元件的弹力而恢复至转轴18的中心，使喷油嘴座面40与修磨头22之间处于边转动边滑动的磨合状态。

为提高座面的研磨定位精度，便于喷油嘴在转轴18上做轴向移动，可以在转轴18的端部安装套管20，研磨座面时，喷油嘴利用中孔41套在套管20上，套管20与转轴18必须同心。

本发明所用的专用座面超精度加工设备如图所示：在机座上分别安装操作机构与工作机构，在操作机构的长轴1与工作机构的转轴18上分别安装传动轮2、25，并分别由两只可调速电动机驱动旋转，

在操作机构的长轴1上安装端面凸轮7，再利用滚珠滑套10安装滑动套15，在滑动套15上安装操作接臂9以及与端面凸轮7配合的滑动滚珠架8，在操作接臂9外侧的长轴1上套弹簧11，在操作接臂9的自由端安装有可以与修磨头22及喷油嘴定位装夹的调节螺钉23与调节螺母24。长轴1转动时，带动端面凸轮7转动，推动滑动滚珠架8向外移动，使滚珠滑套10、滑动套15在弹簧11的作用下，作轴向往复运动，同时，也使操作接臂9作用于转轴18上，使工件即喷油嘴39作往复轴向运动，起到动力作用。

在操作接臂9外侧的长轴1上安装调压螺母13，在调压螺母13上安装端面滚珠轴承12，在端面滚珠轴承12的内端面处设置弹簧座16，弹簧11位于弹簧座16与操作接臂9之间。转动调压螺母13，可调节弹簧11的预紧力。

在工作机构中，转轴18的轴向孔内安装有顶杆21，在转轴18上安装套管20，顶杆21的外端伸出套管20，并与套管20间有偏心距e，在顶杆21的端部连接修磨头22，在顶杆21与转轴18间设置弧形弹簧29。喷油嘴39以中孔41定位，套在转轴18的套管20上，跟随操作接臂9作往复移动。由于转轴18内有可偏心浮动的顶杆21，该顶杆21在弧形弹簧29的作用下，与转轴18、中孔41的定位套管20间产生一定的偏心量；同时，在修磨头22的锥角与喷油嘴39的座面40的锥度，以及弹簧11的作用下，又使浮动旋转的顶杆21恢复至转轴18的中心。因此，工件被不断地作轴向的往复运动，不断轻微地冲击修磨头22，迫使修磨头22在旋转中不断恢复中心，在座面上边转动、边滑动，不断修整座面40与中孔41的同心度与圆整度及座面40的直线性与光洁度。

在转轴18外设置套管固定圈27，在固定圈27上设置螺孔，并利用螺钉与螺孔将套管20固定在转轴18上；在顶杆21的外壁或转轴18的内壁设置凹槽，弧形弹簧29嵌入凹槽内。

长轴1与转轴18分别利用轴承5、19与轴承座4、26安装于机座上，操作机构与工作机构分别以传动轮2、25的中心平面为对称面对称地设置两套，两套操作机构与工作机构分别共用一根长轴1与转轴18。工作时，可同时加工两个喷油嘴，以提高生产率，并改善长轴与转轴的工条件。图1中的28为喷油嘴定位器，以便于固定喷油嘴，14为操作接臂9上的定位器，用于限制操作接臂9的旋转自由度。

在机座中，电器安装箱体36安装于床体台面31上，工作台用于存放工件等，在电器安装箱体36的正面利用支架37安装底板32，操作机构及工作机构分别安装于底板32上，在底板32上方的电器安装箱体36上安装电器控制面板33及照明灯罩34。

Claims (9)

1、一种喷油嘴座面超精度加工方法，先按常规的方法对喷油嘴进行粗加工与精加工，其特征在于，再研磨座面：将喷油嘴套在座面超精度加工设备中的转轴(18)上，喷油嘴的中孔(41)与转轴(18)同心，在转轴(18)内有弧形弹簧(29)与顶杆(21)，顶杆(21)在弧形弹簧(29)的弹力作用下，偏离转轴(18)的中心而处于浮动状态，顶杆(21)端部的修磨头(22)与喷油嘴内的座面(40)啮合，喷油嘴在操作机构的带动下做轴向往复移动，顶杆(21)端部的修磨头(22)在随转轴(18)旋转的同时，克服弧形弹簧(29)的弹力而恢复至转轴(18)的中心，使喷油嘴座面(40)与修磨头(22)之间处于边转动边滑动的磨合状态。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：在转轴(18)的端部安装套管(20)，研磨座面时，喷油嘴利用中孔(41)套在套管(20)上，套管(20)与转轴(18)同心。

3、一种喷油嘴座面超精度加工方法所用的座面超精度加工设备，其特征是：机座上分别安装操作机构与工作机构，在操作机构的长轴(1)与工作机构的转轴(18)上分别安装传动轮(2、25)，在转轴(18)的轴向孔内安装顶杆(21)，在转轴(18)的端部安装套管(20)，顶杆(21)的外端伸出套管(20)，并与套管(20)间有偏心距e，在顶杆(21)的端部连接修磨头(22)，在顶杆(21)与转轴(18)间设置弧形弹簧(29)。

4、根据权利要求3所述的设备，其特征是：在转轴(18)外设置套管固定圈(27)，在固定圈(27)上设置螺孔，并利用螺钉与螺孔将套管(20)固定在转轴(18)上。

5、根据权利要求3所述的设备，其特征是：在顶杆(21)的外壁或转轴(18)的内壁设置凹槽，弧形弹簧(29)嵌入凹槽内。

6、根据权利要求3所述的设备，其特征是：在操作机构的长轴(1)上安装端面凸轮(7)，再利用滚珠滑套(10)安装滑动套(15)，在滑动套(15)上安装操作接臂(9)以及与端面凸轮(7)配合的滑动滚珠架(8)，在操作接臂(9)外侧的长轴(1)上套弹簧(11)，在操作接臂(9)的自由端安装有可以与修磨头(22)及喷油嘴定位装夹的调节螺钉(23)与调节螺母(24)。

7、根据权利要求6所述的设备，其特征是：在操作接臂(9)外侧的长轴(1)上安装调压螺母(13)，在调压螺母(13)上安装端面滚珠轴承(12)，在端面滚珠轴承(12)的内端面处设置弹簧座(16)，弹簧(11)位于弹簧座(16)与操作接臂(9)之间。

8、根据权利要求3所述的设备，其特征是：长轴(1)与转轴(18)分别利用轴承(5、19)与轴承座(4、26)安装于机座上，操作机构与工作机构分别以传动轮(2、25)的中心平面为对称面对称地设置两套，两套操作机构与工作机构分别共用一根长轴(1)与转轴(18)。

9、根据权利要求3所述的设备，其特征是：在机座中，电器安装箱体(36)安装于床体台面(31)上，在电器安装箱体(36)的正面利用支架(37)安装底板(32)，操作机构及工作机构分别安装于底板(32)上，在底板(32)上方的电器安装箱体(36)上安装电器控制面板(33)及照明灯罩(34)。

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