CN103252547B - 一种电火花加工用内冲液式电极刷 - Google Patents

Abstract

一种电火花加工用内冲液式电极刷，它涉及一种内冲液式电极刷，本发明要解决现有的电极刷在半封闭式浸油加工时不易排屑，容易造成积碳的问题。本发明中的一种电火花加工用内冲液式电极刷，由电极刷本体模块单元和带弹性元件的弹性压紧单元组成；所述电极刷本体模块单元是由铜管电极（1）、密封圈（2）、通孔（3）、电极刷本体（4）和挡板（5）组成；所述弹性压紧单元由压紧件（6）、弹簧（7）和顶丝（8）组成；所述电极刷本体（4）内有横向油路（9），横向油路（9）一端通过竖向油路（10）和通孔（3）与铜管电极（1）相通，横向油路（9）另外一端与油密封内螺纹（11）相接。本发明可用于电火花特种加工领域。

Description

一种电火花加工用内冲液式电极刷

技术领域

本发明涉及一种内冲液式电极刷。

背景技术

目前，电火花加工作为一种特种加工方法已经被广泛应用在汽车工业、航空航天、电力设备等制造业领域，尤其是电火花加工特别适合难加工材料、易实现特殊及复杂形状零件加工、易于实现加工过程自动化等优点，使电火花加工在零件工艺实现方面愈来愈受到重视。实现电火花加工的一个必备条件就是要制备合适的电极，电极制备直接影响到能否实现加工目标，同时也对加工质量和加工效率有着决定性的影响。

在燃气轮机制造领域，由于大量诸如高温合金等难加工材料的使用，加之众多特殊、复杂的设计结构，使得特种加工技术尤其是电火花加工技术被广泛的采用，作为燃气轮机区别于传统汽轮机标志之一的燃烧室，由于其所处的工况温度很高，因此燃烧室通体采用高温合金件，这些零件中有的结构极为复杂，例如燃烧室喷嘴气流通道结构是在半封闭结构上的线形阵列分布的数个小孔，并且在一个零件上有数组同样的小孔群，常规机械加工方法根本不能实现这样的结构，只有通过制备相应的特型电极，采用电火花加工的方式才能实现按设计要求制造，通常这样的特型电极多采用导电板与电极焊接而成的电极刷形式，用电极刷一次加工一组小孔群，由于电火花加工多为浸油式加工，当加工结构为半封闭式的结构且不能正面加工时，其排屑难易程度将成为影响电火花加工质量和效率。

发明内容：

本发明要解决现有电极刷在半封闭式浸油加工时不易排屑，容易造成积碳的问题，而提出一种电火花加工用内冲液式电极刷。

本发明中的一种电火花加工用内冲液式电极刷是由电极刷本体模块单元和带弹性元件的弹性压紧单元组成；所述电极刷本体模块单元是由铜管电极1、密封圈2、通孔3、电极刷本体4和挡板5组成；所述弹性压紧单元由压紧件6、弹簧7、顶丝8和端部豁口13组成；所述电极刷本体4内有相通的横向油路9和竖向油路10，铜管电极1与竖向油路10和通孔3组成的贯通油路相通，横向油路9开口端开口于油密封内螺纹11处；铜管电极1通过密封圈2、通孔3、挡板5和端部豁口14与电极刷本体4连接；压紧件6嵌套在电极刷本体4内，压紧件6的端部豁口14与铜管电极1接触，另一端部通过弹簧7与顶丝8接触；顶丝8通过内螺纹与电极刷本体4连接。

本发明包括以下优点：

1、可在半封闭空间内实现冲油加工，避免排屑不畅造成的积碳和电极的过渡损耗，提高产品加工质量和电极使用寿命；

2、电极刷本体模块和铜管电极可单独更换，使电极更换更快速方便，降低电极刷制造成本和提高使用效率；

3、电极刷本体可针对不同孔径及阵列距离进行模块化设计，并且一套弹性压紧单元可用于一系列的电极刷本体模块，在使用时便于实现模块互换；

4、电极刷本体可按孔径差值每0.1mm一个档位进行制备，可实现系列化和模块化制备电极刷。

附图说明：

图1是内冲液式电极刷的立体图，图中1为铜管电极、2为密封圈、3为通孔、4为电极刷本体、5为挡板、6为压紧件、7为弹簧、8为顶丝、14为端部豁口；图2电极刷本体内冲液油路立体图，其中11为油密封内螺纹；图3为图2中A部的局部放大图，其中9为横向油路、10为竖向油路、12为横向油路9的加工起始端、13为防油密封胶；图4为燃气轮机喷嘴产品示意图；图5为图4中A-A方向的剖视图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中的一种电火花加工用内冲液式电极刷是由电极刷本体模块单元和带弹性元件的弹性压紧单元组成；所述电极刷本体模块单元是由铜管电极1、密封圈2、通孔3、电极刷本体4和挡板5组成；所述弹性压紧单元由压紧件6、弹簧7、顶丝8和端部豁口13组成；所述电极刷本体4内有相通的横向油路9和竖向油路10，铜管电极1与竖向油路10和通孔3组成的贯通油路相通，横向油路9开口端开口于油密封内螺纹11处；铜管电极1通过密封圈2、通孔3、挡板5和端部豁口14与电极刷本体4连接；压紧件6嵌套在电极刷本体4内，压紧件6的端部豁口14与铜管电极1接触，另一端部通过弹簧7与顶丝8接触；顶丝8通过内螺纹与电极刷本体4连接。

本发明包括以下优点：

1、可在半封闭空间内实现冲液加工，避免排屑不畅造成的积碳和电极的过渡损耗，提高产品加工质量和电极使用寿命；

2、电极刷本体模块和铜管电极可单独更换，使电极更换更快速方便，降低电极刷制造成本和提高使用效率；

3、电极刷本体可针对不同孔径及阵列距离进行模块化设计，并且一套弹性压紧单元可用于一系列的电极刷本体模块，在使用时便于实现模块互换；

4、电极刷本体可按孔径差值每0.1mm一个档位进行制备，可实现系列化和模块化制备电极刷。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，所述电极刷本体4、挡板5、压紧件6、弹簧7和顶丝8各件的材质均使用不锈钢。

其中挡板5用于封挡密封圈2，在装拆铜管电极1时脱落。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二的进一步说明，所述铜管电极1的材质为紫铜或黄铜，其通过通孔3、竖向油路10与横向油路9相通。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一至三之一的进一步说明，所述横向油路9的加工起始端12用防油密封胶13封堵。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一至四之一的进一步说明，所述横向油路9和竖向油路10中充入的放电介质为通用火花油或去离子水。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五的进一步说明，所述铜管电极1、横向油路9、竖向油路10、放电介质与外部油管、泵和过滤网共同构成一个循环过滤系统。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一至六之一的进一步说明，所述密封圈2材质为橡胶。

该橡胶具有耐油性，且在50℃以内具备良好的使用性能。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一至七之一的进一步说明，所述电极刷本体4与顶丝8的配合螺纹为细牙螺纹。

具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一至八之一的进一步说明，所述挡板5与电极刷本体4固定连接。

通常可用焊锡进行点焊加固。

内冲液式电极刷使用示例：

待加工产品描述：图4为燃气轮机燃气喷嘴产品，如图中所示在的方窗（H×B=12mm×6.5mm）侧壁上加工一组线性分布的3-φ1.2mm小孔（即待电火花加工的小孔），孔间距为4.5mm，各小孔要求与方窗侧壁内的另一个竖直孔（已钻准）相通，整件喷嘴共六个方窗，即共6组此类线性分布小孔，如图5所示。

加工过程：

1、选取满足喷嘴设计尺寸要求的电极刷本体4，与其他各通用件组成适合本示例所示产品加工的内冲液式电极刷；

2、将电极刷装在设备主轴上，打表找正电极刷X、Y、Z各方向，连接电极刷外部循环过滤系统；

3、将喷嘴装夹在设备上或分度工装，并打表找正工件；

4、设定加工零点，根据喷嘴设计要求设定电极刷放电加工位置参数；

5、启动外部循环过滤系统（进行步骤2时应事先启动验证内冲液油路可实现正常冲液），实现电极刷的内冲液功能，同时开启设备的外冲液功能；

6、运行设备，放电加工3-φ1.2mm小孔。

注：如设备可数控，且可实现自动数控分度，步骤4各参数设置完成后，喷嘴六个方窗上的各组小孔可一次自动完成加工。

使用内冲液式电极刷可以完成喷嘴方窗上的各φ1.2mm小孔加工，同时由于具有一定压力的内冲液对加工部位的冲刷效果，及时有效的排走了电加工产生的碎屑，有效控制积碳发生的同时，电极损耗也大幅减少，小孔的加工质量也随之提高，尤其是电极损耗造成的孔出口一侧的锥度明显减小，达到专用直径通止规检查合格。另外，经气液流量检测，每组3-φ1.2mm小孔均达到与另外一个竖直孔通透加工的设计要求，并符合设计对气体通流量的要求。

Claims (9)

1.一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于一种电火花加工用内冲液式电极刷是由电极刷本体模块单元和带弹性元件的弹性压紧单元组成；所述电极刷本体模块单元是由铜管电极（1）、密封圈（2）、通孔（3）、电极刷本体（4）和挡板（5）组成；所述弹性压紧单元由压紧件（6）、弹簧（7）、顶丝（8）和端部豁口（14）组成；所述电极刷本体（4）内有相通的横向油路（9）和竖向油路（10），铜管电极（1）与竖向油路（10）和通孔（3）组成的贯通油路相通，横向油路（9）开口端开口于油密封内螺纹（11）处；铜管电极（1）通过密封圈（2）、通孔（3）、挡板（5）和端部豁口（14）与电极刷本体（4）连接；压紧件（6）嵌套在电极刷本体（4）内，压紧件（6）的端部豁口（14）与铜管电极（1）接触，另一端部通过弹簧（7）与顶丝（8）接触；顶丝（8）通过内螺纹与电极刷本体（4）连接。

2.如权利要求1所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述电极刷本体（4）、挡板（5）、压紧件（6）、弹簧（7）和顶丝（8）各件的材质均使用不锈钢。

3.如权利要求1所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述铜管电极（1）的材质为紫铜或黄铜，其通过通孔（3）和竖向油路（10）与电极刷本体（4）内的横向油路（9）相通。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述横向油路（9）的加工起始端（12）用防油密封胶（13）封堵。

5.如权利要求1至3中任一项所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述横向油路（9）和竖向油路（10）中充入的放电介质为通用火花油或去离子水。

6.如权利要求5所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述铜管电极（1）、横向油路（9）、竖向油路（10）、放电介质与外部的油管、泵和过滤网共同构成一个循环过滤系统。

7.如权利要求1至3中任一项所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述密封圈（2）材质为橡胶。

8.如权利要求1至3中任一项所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述电极刷本体（4）与顶丝（8）的配合螺纹为细牙螺纹。

9.如权利要求1至3中任一项所述的一种电火花加工用内冲液式电极刷，其特征在于所述挡板（5）与电极刷本体（4）固定连接。