CN210967352U - 一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器 - Google Patents

Abstract

一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，包括导向器座，与电加工的主轴头同轴设置，导向器座中自上而下同轴定位有预导向嘴、过渡管及精密导向块；预导向嘴相对导向器座的上端密封配合，设有第一通孔对电极丝或管导向；过渡管与预导向嘴间隙配合，设有第二通孔对电极丝或管导向，过渡管的上端形成倒锥形空间；精密导向块由多个硬质块水平拼接成，中心形成精密导向孔对电极丝或管导向；还包括气体接头，通过通气管路与过渡管上倒锥形空间气路连通。本实用新型使射流液束对微细长电极丝或细长电极管扶丝易进入导向器穿丝，且易穿过导向器，保证了连续伺服进给稳定加工，实现了工程化应用，且具有阻尼小、导向精度高且耐磨性好等优点。

Description

一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器

技术领域

本实用新型涉及电火花加工领域，具体涉及一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，该导向器用于引导电火花微小孔或微铣加工中的微细长电极丝或细长电极管。

背景技术

在航空航天、国防军工等领域大量采用了高硬度、高强度、高熔点等各种高新材料，用这些特殊材料制作成的零件其复杂特殊型面、型孔、微细结构，用传统的机械加工手段难以达成。例如，钛合金、高温耐热合金的发动机整体叶轮、机匣复杂型面加工；环形件、火焰筒及叶片的三维空间分布深小孔加工；各类精密窄缝、窄槽加工等许多关键零件加工制造都需要电火花加工技术（简称“电加工”）。电火花加工现已成为航空、航天及国防军工制造业中不可或缺的关键技术。

目前，在电火花微孔加工应用中会遇到许多微细槽、缝、和微型腔的加工，孔槽宽≤0.10mm、孔槽宽精度要求±0.003mm，一般采用电火花微铣的加工方法。由于刚性原因，微细电极通常用电火花反拷贝等方法制作，即制作一小段、加工、损耗，再制作、加工、损耗，如此循环进行，由于加工效率低，难以工程化应用。

为了解决上述问题，申请人通过设计一种带外包液束扶丝的电火花微小孔加工主轴头（已与本案同日提交申请），通过用射流液束实现对微细长电极丝或细长电极管扶丝，使微细长电极丝或细长电极管在空间绷直，液束包裹挟微细长电极丝或细长电极管整体旋转，使之在主轴旋转和进给时不扭曲、不歪曲，可有效解决微细长电极丝或细长电极管的刚性问题，使微细长电极丝或细长电极管更易进入导向器穿丝并保证连续伺服进给稳定加工，实现工程化应用。然而，微细长电极丝或细长电极管穿过一般的导向器还是存在困难，因其刚性受限，故穿丝和伺服进给均存在困难，而且微细长电极丝或细长电极管还需在导向器中高旋转，因此需设计研发适应微细长电极丝或细长电极管加工的导向器。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，包括导向器座，该导向器座与电加工设备的主轴头同轴设置，所述导向器座中自上而下且同轴定位有预导向嘴、过渡管以及精密导向块；

所述预导向嘴相对所述导向器座的上端密封配合，其中部设有第一通孔对所述主轴头中的电极丝或管进行导向穿设；

所述过渡管与所述预导向嘴间隙配合，其中部设有第二通孔对所述电极丝或管进行导向穿设，该第二通孔与所述第一通孔同轴且第二通孔的直径大于第一通孔的直径；其中过渡管的上端下凹形成一倒锥形空间；

所述精密导向块由多个硬质块在水平方向拼接组合而成，且在精密导向块的水平中心形成一精密导向孔，该精密导向孔与所述第二通孔同轴，所述电极丝或管经由该精密导向孔向下穿出导向器；

其中，还包括气体接头，该气体接头通过一通气管路与所述过渡管上端的倒锥形空间气路连通。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述精密导向块由四个硬质块在水平方向拼接组合而成，构成所述精密导向孔的横截面为正方形。

2．上述方案中，还包括射流导引座和压紧块，所述射流导引座定位于所述导向座的上方，且设有一倒锥形的第一集液槽；所述压紧块设于导向器座中并定位于所述射流导引座的下方，压紧块中设有一倒锥形的第二集液槽，该第二集液槽与所述第一集液槽水路连通，所述电极丝或管从上向下依次穿过所述第一集液槽、所述第二集液槽并进入导向座中。

3．上述方案中，还包括卸流板，该卸流板定位于所述射流导引座的上方；所述卸流板中设有卸流通路，该卸流通路与射流导引座的第一集液槽水路连通。

4．上述方案中，还包括防撞短路结构，该防撞短路结构包括防护导引块以及短路导电防护盖板；

所述防护引导块对应设置于所述主轴头的喷嘴下方，并与所述短路导电防护盖板电性连接，该短路导电防护盖板上电性连接有一接线柱；

所述防护引导块上凹设有一让位槽，该让位槽呈倒锥形，与所述喷嘴的形状对应，且让位槽的底部设有开口，用于对液束扶丝的电极丝或管进行初步预导向；

所述短路导电防护盖板通过一绝缘保护板定位于导向器的安装板上。

5．上述方案中，还包括一导向座，所述过渡管以及所述精密导向块均位于所述导向座中；

所述导向座通过一导向器座定位于所述安装板上，所述导向座设置于所述导向器座的内腔中，导向器座的内腔下端设有内收的环状定位部，用于在轴向限位所述导向座；

所述射流导引座定位于所述安装板上。

6．上述方案中，所述气体接头通过一压板与所述导向器座定位；所述压板与所述导向器座密封配合。

7．上述方案中，所述精密导向块的上端下凹形成一倒锥形导向口。

本实用新型的工作原理及优点如下：

本实用新型一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，包括导向器座，与电加工的主轴头同轴设置，导向器座中自上而下同轴定位有预导向嘴、过渡管及精密导向块；预导向嘴相对导向器座的上端密封配合，设有第一通孔对电极丝或管导向；过渡管与预导向嘴间隙配合，设有第二通孔对电极丝或管导向，过渡管的上端形成倒锥形空间；精密导向块由多个硬质块水平拼接成，中心形成精密导向孔对电极丝或管导向；还包括气体接头，通过通气管路与过渡管上倒锥形空间气路连通。

本实用新型实现了与射流液束对微细长电极丝或细长电极管扶丝的配合使用，射流液束对微细长电极丝或细长电极管扶丝易进入导向器穿丝，且易穿过导向器，保证了连续伺服进给稳定加工，实现了工程化应用，且具有阻尼小、导向精度高且耐磨性好等优点。

附图说明

附图1为实用新型实施例的剖面结构示意图；

附图2为图1中J处放大图；

附图3为图1中A-A向剖面结构示意图；

附图4为图3中I处放大图。

以上附图中：1．导向器座；2．主轴头；3．预导向嘴；4．过渡管；5．精密导向块；6．第一通孔；7．电极丝或管；8．导向座；9．安装板；10．环状定位部；11．第二通孔；12．倒锥形空间；13．精密导向孔；14．倒锥形导向口；15．精密方宝石；16．气体接头；17．通气管路；18．压板；19．密封圈；20．导气环形槽；21．射流导引座；22．压紧块；23．第一集液槽；24．第二集液槽；25．预导向座；26．卸流板；27．卸流通路；28．防护导引块；29．短路导电防护盖板；30．喷嘴；31．接线柱；32．让位槽；33．绝缘保护板；a．锥面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护反应及实际实施时的具体方向。

参见附图1~3所示，一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，包括导向器座1，该导向器座1与电加工设备的主轴头2同轴设置，位于主轴头2的正下方，所述导向器座1中自上而下且同轴定位有预导向嘴3、过渡管4以及精密导向块5。

所述预导向嘴3相对所述导向器座的上端密封配合，其中部设有第一通孔6对所述主轴头2中的电极丝或管7进行预导向穿设。

还包括导向座8，所述过渡管4以及所述精密导向块5均位于所述导向座8中。所述导向座8通过所述导向器座1定位于安装板9上，所述导向座8设置于所述导向器座1的内腔中，导向器座1的内腔下端设有内收的环状定位部10，用于在轴向限位所述导向座8。且环状定位部10与导向座8的接触处为锥面a设计，进而起到定心的作用。

所述过渡管4与所述预导向嘴3间隙配合，其中部设有第二通孔11对所述电极丝或管7进行导向穿设，该第二通孔11与所述第一通孔6同轴且第二通孔11的直径大于第一通孔6的直径，可有助于用于裹挟电极丝或管7的向下的气流、气膜的形成和电极丝或管7对第二通孔11、精密导向孔13的穿引；其中过渡管4的上端下凹形成一倒锥形空间12，所述预导向嘴3的下方端部与过渡管4上方的倒锥形空间12构成气体的负压区，利于电极丝或管7从预导向嘴3的上方经第一通孔6导入。

所述精密导向块5由多个硬质块在水平方向拼接组合而成，且在精密导向块5的水平中心形成一精密导向孔13，该精密导向孔13与所述第二通孔11同轴，所述电极丝或管7经由该精密导向孔13向下穿出导向器。

优选的，所述精密导向块5的上端下凹形成一倒锥形导向口14，有助于所述电极丝或管7进入精密导向孔13中。

优选的，所述精密导向块5由四个硬质块在水平方向拼接组合而成，构成所述精密导向孔13的横截面为正方形。所述硬质块可优先选择精密方宝石15，也可以选择其他类似材质的硬质块。其中，也可以通过其他数量的硬质块将精密导向孔13的横截面界定成三角形甚至圆形等，但通过四块精密方宝石15的拼接形成的方腔将更有利于工艺实现，同时对气膜的形成也有帮助，圆腔则存在导向效果差且难以加工的问题。

所述精密导向块5安装固定于导向座8，导向座8加工有对应精密导向块5相互错位的内腔，该内腔可以用单向走丝电火花线切割加工而成，可根据不同的电极尺寸，改变内腔的尺寸。

其中，还包括气体接头16，该气体接头16通过一通气管路17与所述过渡管4上端的倒锥形空间12气路连通。优选的，所述气体接头16通过一压板18相对所述导向器座1定位；所述压板18与所述导向器座1通过密封圈19密封配合，且导向器座1上开设有导气环形槽20，该导气环形槽20连通所述通气管路17和所述过渡管4上端的倒锥形空间12。

其中，还包括射流导引座21和压紧块22，所述射流导引座21定位于所述安装板9，并位于所述导向器座1的上方，其设有一倒锥形的第一集液槽23；所述压紧块22设于导向器座1中并定位于所述射流导引座21的下方，压紧块22中设有一倒锥形的第二集液槽24，该第二集液槽24与所述第一集液槽23水路连通，所述电极丝或管7从上向下依次穿过所述第一集液槽23、所述第二集液槽24并进入导向器座1中。射流导引座21起到对射流液束裹挟的微细长电极或管7预导向的作用，积聚工作液向下的压力。

其中，还包括预导向座25，该预导向座25位于所述压紧块22和所述预导向嘴3之间，所述压紧块22压紧预导向座25、导向座8于导向器座1中；所述射流导引座21固定于安装板9。

其中，还包括卸流板26，该卸流板26定位于所述射流导引座21的上方；所述卸流板26中设有卸流通路27，该卸流通路27与射流导引座21的第一集液槽23水路连通。当主轴头2中用于扶丝的液体进入导向器时，大部分液体汇集于第一集液槽23中，并通过卸流板26分散卸流；少部分的液体继续向下汇集于第二集液槽24中，并对导向器座1的上端形成水密封，进而避免压缩气体向上溢流。

其中，还包括防撞短路结构，该防撞短路结构包括防护导引块28以及短路导电防护盖板29，两者均为导电结构；所述防护引导块28对应设置于所述主轴头2的喷嘴30下方，并与所述短路导电防护盖板29电性连接，该短路导电防护盖板29上电性连接有一接线柱31；所述防护引导块28上凹设有一让位槽32，该让位槽32呈倒锥形，与所述喷嘴30的形状对应，且让位槽32的底部设有开口，用于对液束扶丝的电极丝或管7进行初步预导向；所述短路导电防护盖板29通过一绝缘保护板33定位于导向器的安装板9上。当电火花微小孔主轴头2的喷嘴30碰撞到防护导引块28时，喷嘴30与接线柱31之间就形成短路，机床数控系统就可进行短路保护；绝缘保护板33采用低强度材料制造，碰撞时优先损坏，对其它机件实行保护。

防护导引块28以及短路导电防护盖板29同时用于对电火花微小孔主轴头2的射流液束防喷溅。

现就本实用新型的工作原理说明如下：

电火花微小孔主轴头2的射流液束裹挟微细长电极丝或管7，依次穿过防护导引块28、射流导引座21、压紧块22的导引孔。

压缩气体经空气接头16、压板18、导向器座1的通气管路17至导向器座1的导气环形槽20，导气环形槽20连通所述倒锥形空间12，压缩气体进入后，由于预导向座25的上方已通过压紧块22的第二集液槽24形成水密封，进而避免压缩气体向上溢流。压缩气体只能向下经过渡管4，再经精密导向块5中的精密导向孔13喷出，形成一个向下喷的气流，同时在预导向嘴3的下方端部与过渡管4上方的倒锥形空间12形成负压区，负压助力导引在预导向座25上方的微细长电极丝或管7进入预导向座25、预导向嘴3；所述过渡管4与微细长电极丝或管7有一定间隙，精密导向孔13与微细长电极丝或管7之间有一定的配合间隙还有四个角的间隙，向下喷的气流助力微细长电极丝或管7穿过过渡管4的第二通孔11以及精密导向块5的精密导向孔13；一个向下喷的气流在电极丝或管7与第二通孔11、精密导向孔13之间形成气膜，有助于电极丝或管7在穿行时减小阻力，电极丝或管7在精密导向孔13中高速旋转时，不会发生扭曲，可顺利导向，且作为主导向的四个精密方宝石15其阻尼小，导向精度高，耐磨性好。

本实用新型实现了与射流液束对微细长电极丝或细长电极管扶丝的配合使用，射流液束对微细长电极丝或细长电极管扶丝易进入导向器穿丝，且易穿过导向器，保证了连续伺服进给稳定加工，实现了工程化应用，且具有阻尼小、导向精度高且耐磨性好等优点。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有液气分级引导结构的电极丝导向器，其特征在于：

包括导向器座，该导向器座与电加工设备的主轴头同轴设置，所述导向器座中自上而下且同轴定位有预导向嘴、过渡管以及精密导向块；

所述预导向嘴相对所述导向器座的上端密封配合，其中部设有第一通孔对所述主轴头中的电极丝或管进行导向穿设；

所述过渡管与所述预导向嘴间隙配合，其中部设有第二通孔对所述电极丝或管进行导向穿设，该第二通孔与所述第一通孔同轴且第二通孔的直径大于第一通孔的直径；其中过渡管的上端下凹形成一倒锥形空间；

所述精密导向块由多个硬质块在水平方向拼接组合而成，且在精密导向块的水平中心形成一精密导向孔，该精密导向孔与所述第二通孔同轴，所述电极丝或管经由该精密导向孔向下穿出导向器；

其中，还包括气体接头，该气体接头通过一通气管路与所述过渡管上端的倒锥形空间气路连通。

2.根据权利要求1所述的电极丝导向器，其特征在于：所述精密导向块由四个硬质块在水平方向拼接组合而成，构成所述精密导向孔的横截面为正方形。

3.根据权利要求1所述的电极丝导向器，其特征在于：还包括射流导引座和压紧块，所述射流导引座定位于所述导向器座的上方，且设有一倒锥形的第一集液槽；所述压紧块设于导向器座中并定位于所述射流导引座的下方，压紧块中设有一倒锥形的第二集液槽，该第二集液槽与所述第一集液槽水路连通，所述电极丝或管从上向下依次穿过所述第一集液槽、所述第二集液槽并进入导向器座中。

4.根据权利要求3所述的电极丝导向器，其特征在于：还包括卸流板，该卸流板定位于所述射流导引座的上方；所述卸流板中设有卸流通路，该卸流通路与射流导引座的第一集液槽水路连通。

5.根据权利要求3所述的电极丝导向器，其特征在于：还包括防撞短路结构，该防撞短路结构包括防护导引块以及短路导电防护盖板；

所述防护引导块对应设置于所述主轴头的喷嘴下方，并与所述短路导电防护盖板电性连接，该短路导电防护盖板上电性连接有一接线柱；

所述防护引导块上凹设有一让位槽，该让位槽呈倒锥形，与所述喷嘴的形状对应，且让位槽的底部设有开口，用于对液束扶丝的电极丝或管进行初步预导向；

所述短路导电防护盖板通过一绝缘保护板定位于导向器的一安装板上。

6.根据权利要求5所述的电极丝导向器，其特征在于：

还包括一导向座，所述过渡管以及所述精密导向块均位于所述导向座中；

所述导向座通过一导向器座定位于所述安装板上，所述导向座设置于所述导向器座的内腔中，导向器座的内腔下端设有内收的环状定位部，用于在轴向限位所述导向座；

所述射流导引座定位于所述安装板上。

7.根据权利要求1所述的电极丝导向器，其特征在于：所述气体接头通过一压板与所述导向器座定位；所述压板与所述导向器座密封配合。

8.根据权利要求1所述的电极丝导向器，其特征在于：所述精密导向块的上端下凹形成一倒锥形导向口。

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