CN103752961A - 一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构 - Google Patents

Abstract

一种为了满足生产的电火花数控喷孔钻加工喷油嘴喷孔的圆周角和锥度的精度要求的一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构。挂架安装在机床体上，连接装置包括传动轴、挂架、轴承压盖和角接触轴承，固定在旋转套上的传动轴安装在上夹头体的滑孔内，挂架的内侧装有角接触轴承，轴承压盖安装在挂架上将角接触轴承外圈预紧在挂架内部，角接触轴承内圈上安装有旋转套，偏心联接盘通过螺钉和旋转套联接在一起，下夹头体固定在偏心联接盘上，偏心联接盘与下夹头体之间还装有上刻度盘和下刻度盘，下丝嘴位于下夹头体内。本机构结构新颖、布置合理，在外夹持部分夹持电极丝旋转加工喷孔的同时并能偏摆加工出带有锥度的喷孔。

Description

一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构

技术领域

本发明涉及一种电火花喷孔数控加工机床用的高精密旋转加工倒锥孔的机构。

背景技术

高精密旋转加工倒锥孔的机构是数控电火花喷孔钻加工机床的重要部件，对φ0.1~φ0.5mm喷孔的加工起到了重要的作用，通过高精上夹持主轴带动下夹头体旋转，可以加工出圆度＜0.005mm的喷孔。通过调节下夹头体的偏摆角度，可以加工出锥度±2°的喷孔。而目前我国的喷孔加工机构，都是夹持电极丝的机构是固定的，仅靠旋转的电极丝进行加工喷孔。夹持电极丝的机构不能偏摆加工不出带有锥度的喷孔，也就无法满足机床在加工汽车发动机喷油嘴喷孔时圆周角和锥度的精度要求。

发明内容

为了满足生产的电火花数控喷孔钻加工喷油嘴喷孔的圆周角和锥度的精度要求，本发明采用的技术方案为：

一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构，包括上夹头体、连接装置以及下夹头装置，其特征是：挂架安装在机床体上，连接装置包括传动轴、挂架、轴承压盖和角接触轴承，固定在旋转套上的传动轴安装在上夹头体的滑孔内，挂架的内侧装有角接触轴承，轴承压盖安装在挂架上将角接触轴承外圈预紧在挂架内部，角接触轴承内圈上安装有旋转套，偏心联接盘通过螺钉和旋转套联接在一起，下夹头体固定在偏心联接盘上，偏心联接盘与下夹头体之间还装有上刻度盘和下刻度盘，下丝嘴位于下夹头体内，走丝过渡套安装在下丝嘴的上方，下丝嘴压块通过回转销固定在下夹头体上，调节螺钉安装在下丝嘴压块的上端，调节螺钉上端面有一弹簧压在下夹头体上的圆孔内。 

进一步，所述的上刻度盘和下刻度盘的上表面和下表面成2.6度角且上表面和下表面其中的一平面位于水平面，上刻度盘和下刻度盘的倾斜面相互紧密贴合，下刻度盘和下夹头体用定位销连接在一起。

进一步，所述的上刻度盘和下刻度盘圆心处有一圆孔，上刻度盘上有三个圆弧状孔，每个圆弧孔所对应的圆心角为90度，下刻度盘上有三个穿螺钉的通孔，下刻度盘下表面还钻有盲孔，下夹头体有与下刻度盘安装时的对应位置的圆孔，下夹头体的圆孔装有定位销。

高精密旋转加工倒锥孔的机构是为了满足生产的电火花数控喷孔钻加工喷油嘴喷孔的圆周角和锥度的精度要求。通过该套机构可以使加工出来的电火花数控喷孔钻加工出来的喷油嘴满足欧III、IV以上标准排放的要求。

本机构打破了以往只靠电极丝旋转加工喷孔的结构，其结构新颖、布置合理，在外夹持部分夹持电极丝旋转加工喷孔的同时并能偏摆加工出带有锥度的喷孔，具有传统结构所没有的优点。该装置在电火花加工机床领域中的应用具有生产效率高，加工锥度好，圆周角高，保证喷孔流量的一致性、喷孔无毛刺、提高了丝嘴使用寿命、应用范围广等优点，加工的发动机喷油嘴完全满足欧Ⅲ、Ⅳ以上排放标准，其优点是传统机床所没有的。

附图说明

图1为高精密旋转加工锥孔的机构主视图。

图2为高精密旋转加工锥孔机构的局部放大图。

图3为高精密旋转加工锥孔机构加工喷孔状态的局部放大图。

图4为电极丝加工状态的局部放大图。

图5为上刻度盘的俯视图。

图6为加工带锥度喷孔的局部放大图。

图7为加工不带锥度喷孔的局部放大图。

附图中：1、上夹头体； 2、传动轴； 3、挂架； 4、旋转套； 5、轴承压盖； 6、角接触轴承； 7、偏心联接盘； 8、下刻度盘； 9、下夹头体； 10、下丝嘴； 11、走丝过渡套； 12、上刻度盘；13、定位销； 14、调节螺钉；15、回转销；16、下丝嘴压块；17、电极丝。

具体实施方式

下面简述工作原理。

如图2所述，上夹头体1自身进行旋转自动进丝的同时通过传动轴2带动下夹持部分进行旋转加进丝。安装的下夹持部分中偏心联接盘7使下夹头体9偏离原来中心轴线距离1.25mm，然后调节上刻度盘至45°时使下夹头体9偏摆2°，由于下夹头体9的径向偏心和轴向偏摆角度产生的综合效果就是电极丝17在旋转加工过程中的实际工作原点在下丝嘴10下方距下丝嘴端点2.5mm处（用电子放大镜在显示器上投影来确定），进而在工作原点上方可以加工出锥度为2°的正锥喷孔。在工作原点下方可以加工出锥度为2°的倒锥喷孔。

上夹头体1固定在上进丝部分，在上夹头体1内部加工出一个滑孔，传动轴2安放在滑孔内，传动轴2通过螺母和旋转套4固定在一起。旋转套4安装在两个角接触轴承6的内圈，两个角接触轴承6的外圈则是固定在挂架3内，轴承压盖5预紧两个角接触轴承6的外圈。偏心联接盘7通过螺钉和旋转套4联接在一起。上刻度盘12固定在偏心联接盘7下方的小偏心圆上，下刻度盘8和下夹头体9用定位销13结合在一起，下刻度盘8和下夹头体9通过螺钉穿过上刻度盘12固定在偏心连接盘7上。下丝嘴10安装在下夹头体9内，走丝过渡套11则安装在下丝嘴10的上方，下丝嘴压块16通过回转销15固定在下夹头体9上，夹持电极丝17的松紧由调节螺钉14调节弹簧的弹力大小。

上夹头体1通过自身的滑孔沿传动轴2做上下进丝运动，又能在自身旋转时带动传动轴2固定在一起的旋转套4进行旋转运动。联接在旋转套4下面的偏心联接盘7带动下夹头体9旋转，安装在下夹头体9内的下丝嘴10夹持电极丝17进行旋转加工出孔。从上夹头体1出来的电极丝17穿过偏心联接盘7进入走丝过渡套11中心的圆孔，从下丝嘴10中心孔中穿出。偏心联接盘7既能预紧角接触轴承的内圈又能传动动力，上刻度盘12固定在偏心联接盘7下方的小偏心圆上，偏心联接盘7下方的小偏心圆和偏心盘的大外圆偏心距离1.25mm，从而使下夹头体9中心偏离旋转轴线一定距离1.25mm（如图3所示）。上刻度盘12和下刻度盘8都带有2.6°的斜面，两件斜面贴合。上刻度盘12有圆弧状孔，当下夹头体9的安装螺钉在预紧之前，上刻度盘12可绕中心在0～45°范围内旋转。

初始状态下，上刻度盘12在0°位置，下夹头体9中心轴线与旋转轴线平行；旋转上刻度盘12至45°位置时，下夹头体9整体偏摆2°。由于下夹头体9偏离距离1.25 mm和偏摆2°的综合效果就是电极丝17在旋转加工过程中的实际工作原点在下丝嘴10下方距下丝嘴端点2.5mm处，进而在工作原点上方可以加工出锥度为2°的正锥喷孔，在工作原点下方可以加工出锥度为2°的倒锥喷孔。

图5为本机构加工带锥度喷孔的局部放大图，根据各规格的电极丝可以加工出不同规格的喷孔大小。通过上下位移加工体的相对与工作原点的位置进而可以加工出锥度为±2°的喷孔。

图7为加工不带锥度喷孔的局部放大图，可以和本机构加工带锥度喷孔（图6所示）进行综合比较。本机构能够加工出有锥度喷孔，而且经济可行。

Claims (3)

1.一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构，包括上夹头体（1）、连接装置以及下夹头装置，其特征在于：挂架（3）安装在机床体上，连接装置包括传动轴（2）、挂架（3）、轴承压盖（5）和角接触轴承（6），固定在旋转套（4）上的传动轴（2）安装在上夹头体（1）的滑孔内，挂架（3）的内侧装有角接触轴承（6），轴承压盖（5）安装在挂架（3）上将角接触轴承（6）外圈预紧在挂架（3）内部，角接触轴承（6）内圈上安装有旋转套（4），偏心联接盘（7）通过螺钉和旋转套（4）联接在一起，下夹头体（9）固定在偏心联接盘（7）上，偏心联接盘（7）与下夹头体（9）之间还装有上刻度盘（12）和下刻度盘（8），下丝嘴（10）位于下夹头体（9）内，走丝过渡套（11）安装在下丝嘴（10）的上方，下丝嘴压块（16）通过回转销（15）固定在下夹头体（9）上，调节螺钉（14）安装在下丝嘴压块（16）的上端，调节螺钉（14）上端面有一弹簧压在下夹头体（9）上的圆孔内。

2. 根据权利要求1所述的高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构，其特征在于：所述的上刻度盘（12）和下刻度盘（8）的上表面和下表面成2.6度角且上表面和下表面其中的一平面位于水平面，上刻度盘（12）和下刻度盘（8）的倾斜面相互紧密贴合，下刻度盘（8）和下夹头体（9）用定位销（13）连接在一起。

3.根据权利要求2所述的高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构，其特征在于：所述的上刻度盘（12）和下刻度盘（8）圆心处有一圆孔，上刻度盘（12）上有三个圆弧状孔，每个圆弧孔所对应的圆心角为90度，下刻度盘（8）上有三个穿螺钉的通孔，下刻度盘（8）下表面还钻有盲孔，下夹头体（9）有与下刻度盘（8）安装时的对应位置的圆孔，下夹头体（9）的圆孔装有定位销（13）。

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