CN111390310B - 用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构和电解加工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构和电解加工方法。本发明的电解阴极包括有阴极主体、突出于阴极主体的阶梯结构，以及突出于阶梯结构端面的相贯结构。本发明利用阶梯结构增加阴极结构的直径，减小阴极与交叉孔相贯处上锐边、毛刺与阴极之间的加工间隙，由此能够有效去除所述的锐边和毛刺。阶梯结构前后两端所设置的相贯结构，能够在电解加工过程中，在交叉孔相贯处的第二通道内形成更加均匀的电场。由此，本发明能够利用均匀分布的电场对交叉孔的相贯线进行去除，使得电解加工所获得的过渡圆弧更为光滑。由此，利用本发明的方式所加工的燃油喷射体能够减缓柴油发动机供油系统中柱塞、出油阀和针阀等零件的磨损，稳定柴油机的动力输出。

Description

用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构和电解加工方法

技术领域

本发明涉及发动机零部件加工技术领域，具体而言涉及用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构和电解加工方法。

背景技术

柴油发动机是农业机械化过程中的核心动力部件。燃油喷射体是发动机供油系统中的关键连接件，其通过内部多个交叉孔组成供油流道，以保证燃油喷射压力达到150～200Mpa。研究发现，燃油喷射体内部柱塞、出油阀和针阀等零件的磨损会导致供油系统油压过低，喷油时断时续，使得柴油雾化效果差，是造成柴油发动机动力不足、影响燃油利用率的主要原因。而形成这些磨损的一个主要原因在于，现有的流道的加工过程中，燃油喷射体交叉孔的相贯处较易形成锐边和毛刺，导致燃油喷射过程中产生应力集中和毛刺脱落。燃油喷射过程中产生应力集中和毛刺脱落会加剧供油系统中柱塞、出油阀和针阀等零件的磨损，降低柴油机的动力输出，增加燃料资源消耗，还会增加更换和维修部件的成本。

传统的去除交叉孔相贯处的锐边和毛刺的方法以磨料流、高压水射流、热能和电火花加工技术为主。近年来有学者通过磨粒流、电火花快速成型和电解质等离子去毛刺等方法，对交叉孔的相贯线处进行修型。冯洲鹏等设计了斜相贯孔去毛刺工具，通过切削的方法，其在大型零件的孔相贯处实现了锐边和毛刺的去除；唐维平和夏腾飞等进行了共轨喷油器电解去毛刺机床的设计和试验研究，能够去除进回油孔交接处的锐边和毛刺……以上方法均可去除相贯处的锐边和毛刺，且效率较高，但上述方法均无法精确控制去除毛刺后的相贯线位置以光滑圆弧方式过渡，也无法精确控制该圆弧结构的半径。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构和电解加工方法，本发明。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其包括：

阴极主体，其与交叉孔的第一通道同轴设置并伸入所述第一通道内部，所述阴极主体的端部位于所述交叉孔的相贯处；

阶梯结构，其设置在阴极主体的端部，所述阶梯结构至少部分的突出于所述阴极主体的侧壁表面，所述阶梯结构的最大尺寸小于交叉孔的第一通道的内径；

相贯结构，其包括垂直于所述阶梯结构前端面的第一相贯体和垂直于所述阶梯结构后端面的第二相贯体，所述第一相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的前端同轴，所述第二相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的后端同轴，所述相贯结构的外径小于交叉孔的第二通道的内径，且所述第一相贯体的前端面和第二相贯体的后端面之间的间距小于交叉孔的第一通道的内径。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其中，所述阴极主体的外周还包覆有绝缘层，所述绝缘层设置在阴极主体与交叉孔的第一通道内壁之间，所述阶梯结构和相贯结构均裸露于所述绝缘层之外。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其中，所述第一相贯体为突出于阶梯结构前端面的第一圆柱凸台；所述第一圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构的前端面之间形成第一电解过渡角，所述第一电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁上侧所形成的夹角；所述第一圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构的前端面之间形成第三电解过渡角，所述第三电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁下侧所形成的夹角。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其中，所述第二相贯体为突出于阶梯结构后端面的第二圆柱凸台；所述第二圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构的后端面之间形成第二电解过渡角，所述第二电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁上侧所形成的夹角；所述第二圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构的后端面之间形成第四电解过渡角，所述第四电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁下侧所形成的夹角。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其中，所述阶梯结构为与所述阴极主体同轴且突出于阴极主体侧壁表面的圆环，或所述阶梯结构包括与所述阴极主体同轴且突出于阴极主体侧壁前部的第一半圆环以及与所述阴极主体同轴且突出于阴极主体侧壁后部的第二半圆环，

所述阶梯结构沿阴极主体轴向的高度至少达到所述第二通道的内径。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其中，所述阶梯结构垂直于第二通道内电解液的流向设置；所述相贯结构顺第二通道内电解液的流向设置。

同时，为实现上述目的，本发明还提供一种用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其步骤包括：

第一步，夹持阴极主体的上端，将阴极主体的下端由柴油发动机燃油喷射体内交叉孔的第一通道深入交叉孔的相贯处；

第二步，通过机床的对刀功能，先调节阴极主体为与交叉孔的第一通道同轴设置，然后驱动阴极主体带动其下端的阶梯结构在交叉孔的相贯处绕第一通道轴向旋转，调节阶梯结构的前、后两侧端面所设置的相贯结构为与所述交叉孔的第二通道同轴；

第三步，将配置好的电解液加热至30℃后从第二通道的前端泵入交叉孔内；

第四步，将柴油发动机燃油喷射体连接至直流稳压稳流电源的正极，将阴极主体连接至直流稳压稳流电源的负极，对柴油发动机燃油喷射体按照预设的加工时间进行电解加工。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其中，所述电解液为质量分数为10％的NaCl水溶液。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其中，所述直流稳压稳流电源的输出电压设定为15V。

可选的，如上任一所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其中，第三步中，将配置好的电解液泵入交叉孔内的流速为4.5m/s。

有益效果

本发明所提供的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其包括有阴极主体、突出于阴极主体的阶梯结构，以及突出于阶梯结构端面的相贯结构。本发明利用阶梯结构增加阴极结构的直径，减小阴极与交叉孔相贯处上锐边、毛刺与阴极之间的加工间隙，由此能够有效去除所述的锐边和毛刺。阶梯结构前后两端所设置的相贯结构，能够在电解加工过程中，在交叉孔相贯处的第二通道内形成更加均匀的电场。由此，本发明能够利用均匀分布的电场对交叉孔的相贯线进行去除，使得电解加工所获得的过渡圆弧更为光滑。由此，利用本发明的方式所加工的燃油喷射体能够减缓柴油发动机供油系统中柱塞、出油阀和针阀等零件的磨损，稳定柴油机的动力输出。

进一步，为避免阴极主体在电解过程中与电解液反应腐蚀柴油发动机燃油喷射体的第一通道，本发明还在其外周包覆有绝缘层，避免其与第一通道内的电解液反应。

本发明中的阴极结构，其阶梯结构具体可设置为与所述阴极主体同轴且突出于阴极主体侧壁表面的圆环，或设置为与所述阴极主体同轴且突出于阴极主体侧壁前后两侧的两个半圆环。由此，阶梯结构表面与相贯体的圆柱凸台形成对应加工区域相贯线的电解过渡角，电解过渡角能够在两通道之间的相贯线位置形成半径均匀分布的电场，对该相贯线位置进行精确的电解蚀刻，使得相贯线位置形成均匀过渡的圆弧结构。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构的工作方式的示意图；

图2是现有阴极结构与本发明的阴极结构电解效果的对比图；

图3是本发明中第一种阴极结构作业状态下的示意图；

图4是本发明中第二种阴极结构的整体示意图；

图5是图4中阴极结构的俯视图；

图6是本发明的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构的工作状态的示意图；

图7是本发明的阴极结构实际电解效果与仿真效果的对比图；

图8是本发明的阴极结构实际电解效果的放大图。

图中，1表示阴极主体；2表示阶梯结构；3表示燃油喷射体；4表示相贯结构；5表示绝缘层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于柴油发动机燃油喷射体本身而言，由其表面指向其内部交叉孔的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“前、后”的含义指的是柴油发动机燃油喷射体中电解液的流入方向为前，柴油发动机燃油喷射体中电解液的流出方向为后，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本发明中所述的“上、下”的含义指的是由柴油发动机燃油喷射体中第一通道的外侧开口指向第二通道的方向为下，反之即为上，而非对本发明的装置机构的特定限定。

图1为对柴油发动机燃油喷射体内部两通道之间交叉孔相贯处进行电解加工的工作方式的示意图。加工时，阴极主体1连接电源的负极，安装在柴油发动机燃油喷射体竖直方向第一通道所对应的Ф6孔内，燃油喷射体3本身连接电源的正极，电解液通过水平方向第二通道所对应的Ф4的孔流入和流出燃油喷射体内部通道。电源接通后，电极的下端在图中两通道的交叉位置发生电化学反应，流动的电解液带走阳极的溶解产物和产生的焦耳热。但是，传统的电解加工方式下，用于电解加工的阴极结构仅设置为一圆柱棒，其在交叉孔相贯处所形成的电场如图2左侧所示。该圆柱阴极不能均匀地在Ф4孔的流道处发生电化学反应，其所去除的阳极材料主要集中于第一通道Ф6孔的流道处，容易在Ф6孔下侧产生扩孔现象，而且难以控制过渡圆弧的尺寸，容易导致相贯处圆弧过渡结构尺寸不均匀。

针对上述的不足，本发明提供一种如图3所示的一种用于交叉孔相贯处的电解阴极结构，其包括：

阴极主体1，其与交叉孔的第一通道同轴设置并伸入所述第一通道内部，所述阴极主体1的端部位于所述交叉孔的相贯处；

阶梯结构2，其设置在阴极主体1的端部，所述阶梯结构2至少部分的突出于所述阴极主体1的侧壁表面，所述阶梯结构2的最大尺寸小于交叉孔的第一通道的内径；

相贯结构4，其包括垂直于所述阶梯结构2前端面的第一相贯体和垂直于所述阶梯结构2后端面的第二相贯体，所述第一相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的前端同轴，所述第二相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的后端同轴，所述相贯结构4的外径小于交叉孔的第二通道的内径，且所述第一相贯体的前端面和第二相贯体的后端面之间的间距小于交叉孔的第一通道的内径。

该阴极结构能够通过三轴电解机床上的工件夹具进行固定和移位，由工件夹具夹持阴极主体1的上端，将阴极主体1的下端由待加工工件内交叉孔的第一通道深入交叉孔的相贯处；然后通过机床的对刀功能，先调节阴极主体1为与交叉孔的第一通道同轴设置，然后驱动阴极主体1旋转带动其下端的阶梯结构2在交叉孔的相贯处绕第一通道轴向转动，从而调节阶梯结构2的前、后两侧端面所设置的相贯结构4为与所述交叉孔的第二通道同轴；由此将电解阴极固定在示意的电解位置上，对其进行定位。随后可将配置好的电解液加热至适当温度后从第二通道的前端泵入交叉孔内，使得电解液流经两通道之间的交叉孔，由阴极和待加工工件所连接的电源的正极在该交叉孔位置产生电场，对交叉孔的相贯线位置进行电化学反应，蚀刻阳极金属，对交叉孔按照预设的加工时间进行电解加工。为保证对金属进行均匀的电解，本发明中所采用的电源可选择为直流稳压稳流电源。

由此，本发明利用阶梯结构增加阴极结构的直径，减小阴极与交叉孔相贯处上锐边、毛刺与阴极之间的加工间隙，能够有效去除所述的锐边和毛刺。该阶梯结构前后两端所设置的相贯结构，能够在电解加工过程中，在交叉孔相贯处的第二通道内形成更加均匀的电场。由此，本发明能够利用均匀分布的电场对交叉孔的相贯线进行去除，使得电解加工所获得的过渡圆弧更为光滑。由此，利用本发明的方式所加工的燃油喷射体能够减缓柴油发动机供油系统中柱塞、出油阀和针阀等零件的磨损，稳定柴油机的动力输出。

进一步，在较为优选的实现方式下，本发明为了降低电解电极对Ф6孔的扩孔效应，还可在所述阴极主体1的表面制备一层绝缘层5。该绝缘层5包覆在阴极主体1的外壁，隔绝阴极主体1与交叉孔的第一通道，即隔绝在阴极主体1与Ф6孔的内壁之间。为保证电解效果，所述阶梯结构2和相贯结构4均裸露于所述绝缘层5之外。由此，电极所形成的电场能够集中在两通道的相贯位置，从而对该位置进行高效而准确的蚀刻。

在图4所示的另一种电解阴极结构中，所述电解阴极的阶梯结构2区别于图3中与阴极主体1同轴且突出于阴极主体1侧壁表面的圆环，其还可设置为包括前后两个半圆环，或对应电解加工位置的具体结构，设置为由若干半圆环构成。比如，针对图3中十字交叉的电解位置，所述的阶梯结构2可设置为包括与所述阴极主体1同轴且突出于阴极主体1侧壁前部的第一半圆环以及与所述阴极主体1同轴且突出于阴极主体1侧壁后部的第二半圆环。两个半圆环分别以图5的方式设置为朝向电解位置十字交叉通道的前后方向。半圆环的直径大于阴极主体的直径，其左右两侧还可设置为以图5中上下两侧的方式与阴极主体平齐。

所述阶梯结构2沿阴极主体1轴向的高度可设置为达到所述第二通道的内径，以保证对第二通道流道处的电解效果。所述阶梯结构2，垂直于第二通道内电解液的流向设置，其前端面的上下两侧与顺第二通道内电解液的流向设置的第一相贯体的外周形成位于电解液流通方向上游的两个电解过渡角；其后端面的上下两侧与顺第二通道内电解液的流向设置的第二相贯体的外周形成位于电解液流通方向下游的两个电解过渡角，四个电解过渡角分别与两通道相贯位置所形成四角对应，分别接近四角的金属结构，对其进行电化学反应，通过电解液的流动带走电解后金属阳极所形成的化合物，利用电场对通道的相贯处进行均匀的腐蚀，使其形成圆弧形均匀的过渡结构。

半圆环或其他阶梯结构上的相贯体，具体可配合第二通道的内壁结构设置为凸出于接替结构的圆柱凸台。其中，以十字交叉的两通道为例，所述第一相贯体可设置为突出于阶梯结构2前端面的第一圆柱凸台，第二相贯体可设置为突出于阶梯结构2后端面的第二圆柱凸台。由此，所述第一圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构2的前端面之间形成第一电解过渡角，该第一电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁上侧所形成的位于图6中A位置的夹角；所述第一圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构2的前端面之间形成第三电解过渡角，所述第三电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁下侧所形成的位于图6中C位置的夹角；所述第二圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构2的后端面之间形成第二电解过渡角，所述第二电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁上侧所形成的位于图6中B位置的夹角；所述第二圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构2的后端面之间形成第四电解过渡角，所述第四电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁下侧所形成的位于图6中D位置的夹角。

由此，形成各电解过渡角侧壁的半圆弧或圆柱结构分别在相贯线两侧与相贯线保持平行，使得电解过渡所形成的电场正对该相贯线，对相贯线上的金属材质进行电解。其电解过程可利用COMSOL Multiphysics，根据电解加工交叉孔相贯处过渡圆弧的加工过程模型进行仿真模拟，以获得最佳的电解加工参数。

下面以去除燃油喷射体内因钻削Ф6和Ф4的交叉孔而在相贯处形成的锐边和毛刺，并需要保证相贯处半径为R2±0.2的过渡圆弧的加工要求为例，对COMSOLMultiphysics运算过程进行说明：

为便于分析，在COMSOL Multiphysics中建立燃油喷射体的电解模型，将其模型剖开表达电解加工过渡圆弧的原理。将阴极主体1连接电源的负极，安装在竖直方向Ф6的孔内，将燃油喷射体3连接电源的正极，电解液通过水平方向Ф4的孔流入和流出内部流道，接通电源，两通道的交叉位置通过电极激发电化学反应，流动的电解液带走阳极的溶解产物和产生的焦耳热；为了降低工具电极对Ф6孔的扩孔效应，阴极主体上部表面可制备绝缘层2对其进行隔离。对上述电解加工过程，根据交叉孔位置的各方向内壁表面建立运算模型，并对其进行网格划分，获得有限元模型。为简化求解过程可：1.忽略加工过程中的反应产物和气泡对电解液电导率的影响，认为其电导率为常数；2.不考虑极化效应，假设整个求解域内的电解液是均匀的，且电极表面的电压U是统一的。考虑到电解加工过程是持续变化的，故对上述模型进行求解计算的电场方程可选择为瞬态方程。根据焦耳定律与法拉第定律，将电解过程演变为：

ΔJ＝Q_j

E＝-ΔU

其中，J为电流密度；Qj为电量；E为电势；ΔU为电压的变化值；Je为瞬态电流密度；D为加工间隙；x为加工方向。

由此，获得加工模型中阳极溶解边界的位移方程组为：

|V_x|＝K×(-ec×nj)

|V_y|＝K×(-ec×nj)

其中Vx、Vy为X和Y方向上电解的变形速度；K为与求解域材料有关的常数系数；ec为总电荷数；n为方向单位向量；j为电流密度。

根据加工机床所对应的电源供电状况设置模型的U＝15V，分别按照电解加工时间T＝0s、240s、480s进行求解，获得该方程组对应阴极不同加工时间下模型区域内各点的电场分布和阳极溶解边界的变化趋势。

通过上述仿真计算获得：T＝480s时过渡圆弧半径更接近于R2，故设置U＝15V、T＝480s开展去除燃油喷射体交叉孔相贯处毛刺和锐边的电解加工试验，现有技术加工后的工件和利用本发明进行测量与仿真结果的对比曲线分别如图7左侧和右侧所示。对加工所获得的工件进行切割，并对其过渡圆弧进行放大获得图8所示的结构。可以看出，相贯阴极提高了Ф4孔的中电场分布的均匀性和锐边与毛刺处的电场强度，有利于圆弧过渡和毛刺去除；对比加工时间240s和480时的电场分布和阳极溶解的边界变化趋势图，可以看出相贯阴极仿真得到的过渡圆弧边界平滑，无扩孔现象，有利于达到加工R2±0.2过渡圆弧的要求。将加工得到的工件实物与仿真得到的边界数据对比曲线，可以看出，相贯阴极加工得到了均匀的过渡圆弧，测量与仿真得到的边界曲线变化基本一致。

考虑到实际加工过程与仿真加工过程存在差异，例如浓差和电化学极化，以及电极表面析出的氢气、氧气对导电率的影响。为了进一步提高加工模型和工艺试验的准确性，验证相贯阴极加工的过渡圆弧达到了R2±0.2的尺寸要求，利用OLYMPUS LEXT4100激光共聚焦显微镜下进行过渡圆弧半径的精确测量和拟合，图8中与过渡圆弧轮廓相重叠的红色细实线即为共聚焦显微镜测量和拟合得到的圆弧半径。由图8可知，图7右侧所示的四处过渡圆弧半径的测量结果全部达到了R2±0.2mm的尺寸要求；其中位置A处的过渡圆弧半径为R1.8，偏小，分析其原因是电解液在A处区域内易形成“涡流”现象，流场相对不稳定，不利于电化学反应的进行，故此处的阳极溶解量较小；其余3处位置的过渡圆弧半径在R2范围内，说明3处位置的流场分布较为均匀，有利于电化学反应的进行。

具体而言，加工时，可利用三轴电解机床，工件夹具，电解槽，导管，根据上述的电解步骤对燃油喷射体内部通孔交叉位置进行电解。在电解加工时由三轴电解机床上的三抓卡盘，夹持电解所用的应急本体1的上端，使用电解所用的阴极可以随着机床进行X,Y,Z三个方向上的移动。再使用机床的对刀功能，使得电解阴极本体的第一轴线与φ6孔的轴线重合，同时让电解阴极向下进给使得其下端相贯体的第二轴线与φ4的轴线重合。至此，电解阴极的定位工作完成。

电解优选配置质量分数为10％的NaCl水溶液，作为电解液。还可将配置好的电解液放入水浴锅进行加热，直至其温度达到30℃。将潜水泵放入电解液中。设定电解液的流速为4.5m/s，用导管连接潜水泵与待电解加工的工件，将电解液引入工件的电解加工区域。将工件连接直流稳压稳流电源的正极，电解阴极连接直流稳压稳流电源的负极，设定输出电压为15V。在未打开潜水泵的前提下，可先打开电源开关，检查是否有短路现象。当将短路故障排除后，关闭电源开关，打开潜水泵开关，再打开电源开关。同时开始计时，时间为7分钟。

加工修型后的工件通过线切割的方式切开。将切开后的工件放在共聚焦激光显微镜下观察，尺寸测量结果如图8所示，满足加工要求。

综上，本发明通过对电解阴极结构进行优化设计，基于COMSOL Multiphysics建立电解加工交叉孔相贯处过渡圆弧的加工过程模型，通过求解模型得到不同时刻过渡圆弧的电场分布规律，从而能够准确的分析阴极结构、加工时间与过渡圆弧半径的关系，对电解加工去除交叉孔相贯处锐边和毛刺的工艺试验进行仿真获得最佳的加工参数。本发明与对比试验相比，本发明所得到的过渡圆弧半径更为均匀，能够有效达到去除加工毛刺、锐边和精确控制相贯线处过渡圆弧半径的目的。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，包括：

阴极主体（1），其与交叉孔的第一通道同轴设置并伸入所述第一通道内部，所述阴极主体（1）的端部位于所述交叉孔的相贯处；

阶梯结构（2），其设置在阴极主体（1）的端部，所述阶梯结构（2）至少部分的突出于所述阴极主体（1）的侧壁表面，所述阶梯结构（2）的最大尺寸小于交叉孔的第一通道的内径；

相贯结构（4），其包括垂直于所述阶梯结构（2）前端面的第一相贯体和垂直于所述阶梯结构（2）后端面的第二相贯体，所述第一相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的前端同轴，所述第二相贯体设置为与所述交叉孔的第二通道的后端同轴，所述相贯结构（4）的外径小于交叉孔的第二通道的内径，且所述第一相贯体的前端面和第二相贯体的后端面之间的间距小于交叉孔的第一通道的内径。

2.如权利要求1所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，所述阴极主体（1）的外周还包覆有绝缘层（5），所述绝缘层设置在阴极主体（1）与交叉孔的第一通道内壁之间，所述阶梯结构（2）和相贯结构（4）均裸露于所述绝缘层（5）之外。

3.如权利要求1所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，所述第一相贯体为突出于阶梯结构（2）前端面的第一圆柱凸台；

所述第一圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构（2）的前端面之间形成第一电解过渡角，所述第一电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁上侧所形成的夹角；

所述第一圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构（2）的前端面之间形成第三电解过渡角，所述第三电解过渡角正对由第一通道的内壁前侧和第二通道的内壁下侧所形成的夹角。

4.如权利要求1所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，所述第二相贯体为突出于阶梯结构（2）后端面的第二圆柱凸台；

所述第二圆柱凸台的侧壁上部与阶梯结构（2）的后端面之间形成第二电解过渡角，所述第二电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁上侧所形成的夹角；

所述第二圆柱凸台的侧壁下部与阶梯结构（2）的后端面之间形成第四电解过渡角，所述第四电解过渡角正对由第一通道的内壁后侧和第二通道的内壁下侧所形成的夹角。

5.如权利要求2所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，所述阶梯结构（2）为与所述阴极主体（1）同轴且突出于阴极主体（1）侧壁表面的圆环，或所述阶梯结构（2）包括与所述阴极主体（1）同轴且突出于阴极主体（1）侧壁前部的第一半圆环以及与所述阴极主体（1）同轴且突出于阴极主体（1）侧壁后部的第二半圆环，

所述阶梯结构（2）沿阴极主体（1）轴向的高度至少达到所述第二通道的内径。

6.如权利要求5所述的用于柴油发动机燃油喷射体的阴极结构，其特征在于，所述阶梯结构（2）垂直于第二通道内电解液的流向设置；所述相贯结构（4）顺第二通道内电解液的流向设置。

7.一种用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其特征在于，步骤包括：

第一步，夹持阴极主体（1）的上端，将阴极主体（1）的下端由柴油发动机燃油喷射体内交叉孔的第一通道深入交叉孔的相贯处；

第二步，通过机床的对刀功能，先调节阴极主体（1）为与交叉孔的第一通道同轴设置，然后驱动阴极主体（1）带动其下端的阶梯结构（2）在交叉孔的相贯处绕第一通道轴向旋转，调节阶梯结构（2）的前、后两侧端面所设置的相贯结构（4）为与所述交叉孔的第二通道同轴；

第三步，将配置好的电解液加热至30℃后从第二通道的前端泵入交叉孔内；

第四步，将柴油发动机燃油喷射体连接至直流稳压稳流电源的正极，将阴极主体（1）连接至直流稳压稳流电源的负极，对柴油发动机燃油喷射体按照预设的加工时间进行电解加工。

8.如权利要求7所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其特征在于，所述电解液为质量分数为10%的NaCl水溶液。

9.如权利要求7所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其特征在于，所述第三步中，将配置好的电解液泵入交叉孔内的流速为4.5m/s。

10.如权利要求7所述的用于柴油发动机燃油喷射体的电解加工方法，其特征在于，所述直流稳压稳流电源的输出电压设定为15V。

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