RU2537409C2 - Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles - Google Patents
Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537409C2 RU2537409C2 RU2012140003/02A RU2012140003A RU2537409C2 RU 2537409 C2 RU2537409 C2 RU 2537409C2 RU 2012140003/02 A RU2012140003/02 A RU 2012140003/02A RU 2012140003 A RU2012140003 A RU 2012140003A RU 2537409 C2 RU2537409 C2 RU 2537409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hole
- tool
- belts
- calibration
- conductive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для выравнивания площади проходного сечения в каналах подачи жидких и газообразных веществ в отверстиях форсунок.The invention relates to the field of engineering and can be used to align the area of the bore in the supply channels of liquid and gaseous substances in the nozzle openings.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для электрохимико-механической обработки каналов [Патент 2251472. Способ электрохимико-механической обработки каналов и устройство для его осуществления / Долгушин В.В., Козлова О.В., Смоленцев В.П. и др. // Бюллетень №13, 2005], в котором калибрующий элемент выполнен в форме дорна с прорезями постоянного диаметра и передняя направляющая постоянного размера.Closest to the claimed invention is a device for electrochemical-mechanical processing of channels [Patent 2251472. A method of electrochemical-mechanical processing of channels and a device for its implementation / Dolgushin VV, Kozlova OV, Smolentsev VP and others // Bulletin No. 13, 2005], in which the calibrating element is made in the form of a mandrel with slots of constant diameter and a front guide of constant size.
Недостатком устройства является возможность изменять сечение отверстия только путем удаления припуска в отверстии, что не позволяет снижать площадь проходного сечения в отверстиях форсунок и регулировать расход рабочей среды через отверстия в процессе их калибровки с целью получения требуемого расхода и распыла рабочей среды.The disadvantage of this device is the ability to change the cross section of the hole only by removing the allowance in the hole, which does not allow to reduce the area of the bore in the nozzle holes and to regulate the flow rate of the working medium through the holes during calibration in order to obtain the required flow rate and spray of the working medium.
Известен способ доводки форсунок [Патент 2162394. Способ доводки форсунок / Смоленцев В.П., Смоленцев Г.П., Смоленцев Е.В. и др. // Бюллетень № 3, 2001], где расход рабочей среды увеличивают путем формирования кромки на выходе из отверстия.A known method of refining nozzles [Patent 2162394. Method for refining nozzles / Smolentsev VP, Smolentsev GP, Smolentsev EV and others // Bulletin No. 3, 2001], where the flow rate of the working medium is increased by forming an edge at the outlet of the hole.
К недостаткам способа относится невозможность снижения площади проходного сечения и расхода рабочей среды через отверстие в форсунке в случае завышения его площади.The disadvantages of the method include the impossibility of reducing the area of the bore and the flow rate of the working medium through the hole in the nozzle in case of overestimating its area.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ гальваномеханического восстановления токопроводящих деталей [Патент 2224827. Способ гальвано-механического восстановления токопроводящих деталей / Жачкин С.Ю., Лабузов В.В., Смоленцев В.П. и др. // Бюллетень №6, 2004], где имеет место наращивание размеров путем гальвано-механического покрытия, что может снижать площадь проходной части отверстий. К недостаткам способа относится невозможность уменьшения площади сечения отверстий малого диаметра, используемого в форсунках, из-за отсутствия места для размещения инструмента для механической обработки слоев покрытия.Closest to the claimed invention is a method of galvanomechanical restoration of conductive parts [Patent 2224827. Method of galvanic-mechanical restoration of conductive parts / Zhachkin S.Yu., Labuzov VV, Smolentsev VP and others // Bulletin No. 6, 2004], where there is an increase in size by galvanic-mechanical coating, which can reduce the area of the passage of the holes. The disadvantages of the method include the inability to reduce the cross-sectional area of the holes of small diameter used in nozzles, due to the lack of space for placing a tool for machining the coating layers.
Изобретение направлено на изменение в форсунках проходного сечения отверстия в сторону его уменьшения для снижения расхода в случае калибровки расхода и распыла форсунок, что расширяет технологические возможности калибровки и устраняет брак деталей в случае выхода за пределы допуска размеров сечения одного или нескольких отверстий.The invention is aimed at changing the nozzles of the orifice of the orifice in the direction of decreasing it in order to reduce consumption in the case of calibration of the flow and atomization of nozzles, which extends the technological possibilities of calibration and eliminates the rejection of parts in case of exceeding the tolerance of the cross-sectional dimensions of one or more holes.
Это достигается тем, что инструмент выполнен в виде токопроводящей проволоки с нанесенными нетокопроводящими износостойкими твердыми узкими поясками, наружный диаметр которых уменьшается по длине проволоки пропорционально толщине наносимого покрытия, причем наружный диаметр последнего пояска равен наружному диаметру отверстия после калибровки, а шаг между поясками составляет не более половины длины калибруемого отверстия, при этом он выполнен с возможностью обеспечения пространства между наружным сечением токопроводящей проволоки и поверхностью отверстия по длине отверстия не менее объема рабочей жидкости, необходимого для получения расчетной толщины покрытия, а способ включает нанесение покрытия на поверхность отверстия при гальваномеханической обработке токопроводящим инструментом, и отличается тем, что в качестве токопроводящего инструмента используют представленный выше инструмент, который вводят в заполняемое рабочей жидкостью отверстие с обеспечением контакта с поверхностью отверстия не менее двух поясков проволоки, включают постоянный ток обратной полярности и перемещают инструмент с силой, изменяемой пропорционально толщине слоя, наносимого на поверхность отверстия, и ограниченной пределом прочности токопроводящего инструмента на разрыв.This is achieved by the fact that the tool is made in the form of a conductive wire with non-conductive wear-resistant hard narrow belts applied, the outer diameter of which decreases along the length of the wire in proportion to the thickness of the coating, and the outer diameter of the last belt is equal to the outer diameter of the hole after calibration, and the pitch between the belts is no more than half the length of the calibrated hole, while it is configured to provide space between the outer section of the conductive wire and the surface of the hole along the length of the hole is not less than the volume of the working fluid necessary to obtain the estimated thickness of the coating, and the method includes applying a coating to the surface of the hole during the galvanomechanical treatment with a conductive tool, and differs in that the above tool is used as a conductive tool, which is introduced in the hole filled with the working fluid with providing contact with the surface of the hole of at least two wire strips, include direct current reverse second polarity and move the tool with a force proportional to the variable thickness of the layer deposited on the surface of the hole, and the limited tensile strength at break of the conductive tool.
Предлагаемые инструмент и способ приведены на фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 представлены основные элементы устройства и схема осуществления способа . На фиг.2 показан механизм нанесения покрытия на поверхность отверстий малого диаметра.The proposed tool and method are shown in figure 1 and figure 2. Figure 1 presents the main elements of the device and the scheme of the method. Figure 2 shows the mechanism of coating the surface of the holes of small diameter.
На фиг.1 показано центральное отверстие 1 в форсунке 2 и отверстие 3 в стенке форсунки 2. В центральном отверстии 1 находится инструмент 4 с нанесенными на него износостойкими твердыми узкими поясками 5, 6, 7, 8, имеющими наружный размер l1, l2, l3 (фиг.2), который снижается в направлении входа инструмента в отверстие 3. Последний поясок 8 (фиг.1) имеет наружный размер, равный размеру отверстия 3 после калибровки. Шаг 9 между поясками примерно равен половине длины 10 отверстия 3. При калибровке пространство между инструментом 4 и отверстием 3 заполнено рабочей жидкостью 11, содержащей металл, осаждаемый на поверхность отверстия 3 в форме покрытия 12 (фиг.2). При калибровке инструмент 4 перемещают вдоль отверстия 3 с силой Р.Figure 1 shows the Central hole 1 in the
Способ осуществляют следующим образом. В процессе испытаний форсунки 2 устанавливают отверстие 3 в стенке форсунки 2, требующее калибровки с уменьшением размера. Вводят в установленное отверстие 3 в стенке форсунки 2 инструмент 4 с поясками 5, 6, 7, 8 (фиг.1), заполняют центральное отверстие 1 форсунки 2 рабочей жидкостью 11 с уровнем выше расположения отверстия 3, выполняют возвратно-поступательное перемещение инструмента 4 до заполнения пространства между инструментом 4 и отверстием 3 рабочей жидкостью 11, устанавливают полоски 5, 7 с размерами l1, l2, l3 (для круглых отверстий 3 размеры l1, l2, l3 будут соответственно диаметрами d1, d2, d3). Их устанавливают в отверстии 3 так, чтобы они находились в контакте с крайними участками отверстия 3 с длиной 10. Шаг 9 между соседними поясками выбирают в зависимости от длины 10 отверстия 3 так, чтобы в контакте с отверстием 3 всегда находилось не менее двух поясков, что исключает возможность появления коротких замыканий между инструментом 4 и отверстием 3. Включают постоянный ток с обратной полярностью, показанной на фиг.1, 2. Прикладывают расчетную силу Р к инструменту 4 и начинают перемещение с расчетной скоростью инструмента 4 с поясками 5, 6, 7, 8 поддерживая ее за счет изменения силы Р. За время прохождения отверстия 3 поясками 5, 6, 7 на поверхность отверстия 3 наносится качественный слой покрытия 12 с требуемой толщиной. Длина инструмента рассчитывается по количеству наносимых слоев покрытия 12, требуемых для калибровки отверстия 3.The method is as follows. In the process of testing the
По известному размеру отверстия 3 после калибровки устанавливают толщину покрытия (h) на сторону отверстия 3. По рекомендациям из литературных источников [см., например, М.И. Чижов, В.П. Смоленцев. «Гальваномеханическое хромирование деталей машин». Воронеж: ВГТУ, 1998. - 162 с.] выбираем толщину единичного качественного слоя (h1), после чего находим требуемое количество слоев (n)According to the known size of the
Скорость движения инструмента (Vи) выбирают по указанному источнику [М.И. Чижов, В.П. Смоленцев. «Гальваномеханическое хромирование деталей машин». Воронеж: ВГТУ, 1998. - 162 с.].The speed of the tool (V and ) is selected according to the specified source [M.I. Chizhov, V.P. Smolentsev. "Galvanomechanical chrome plating of machine parts." Voronezh: VSTU, 1998. - 162 p.].
Минимальный объем рабочей жидкости, необходимой для образования одного слоя покрытия из хрома, находится по [М.И. Чижов, В.П. Смоленцев. «Гальваномеханическое хромирование деталей машин». Воронеж: ВГТУ, 1998. - 162 с.] (рекомендуется универсальный электролит хромирования с содержанием металлического хрома около 3,5% по объему). Тогда за время прохождения инструментом 4 по отверстию 3 шага (hш) между соседними полосками необходимо получить покрытие в виде половины
где V0 - общий объем электролита; Vm - объем хрома в электролите. Силу Р рассчитывают по [Комбинированные методы обработки / Под ред. В.П. Смоленцева. Воронеж: ВГТУ, 1996. - 168 с.], откуда для круглого отверстия диаметром d формула примет видwhere V 0 is the total volume of electrolyte; V m is the volume of chromium in the electrolyte. Force P is calculated according to [Combined processing methods / Ed. V.P. Smolentseva. Voronezh: VSTU, 1996. - 168 p.], Whence for a circular hole with a diameter of d the formula will take the form
где Pк - контактная сила, которую выбираем по [М.И. Чижов, В.П. Смоленцев «Гальваномеханическое хромирование деталей машин», Воронеж: ВГТУ, 1998. - 162 с.]; f - коэффициент трения материала поясков о покрытие 12.where P to - contact force, which is chosen according to [M.I. Chizhov, V.P. Smolentsev “Galvanomechanical chromium plating of machine parts”, Voronezh: VSTU, 1998. - 162 p.]; f is the coefficient of friction of the material of the belts on the
Пример реализации способа. В форсунке из сплава 1Х18Н10Т одно из 6 радиальных отверстий диаметром 0,13 мм и длиной 1,5 мм имеет диаметр 0,15 мм и необходимо в отверстие нанести покрытие толщиной 10 мкм на сторону.An example implementation of the method. In the nozzle made of 1X18H10T alloy, one of the 6 radial holes with a diameter of 0.13 mm and a length of 1.5 mm has a diameter of 0.15 mm and it is necessary to apply a coating with a thickness of 10 μm per side into the hole.
По [М.И. Чижов, В.П. Смоленцев. «Гальваномеханическое хромирование деталей машин». Воронеж: ВГТУ, 1998. - 162 с.] выбираем толщину единичного качественного слоя покрытия (h1=1 мкм). Для калибровки отверстия требуется (см. формулу (1)) нанести 10 слоев хрома.By [M.I. Chizhov, V.P. Smolentsev. "Galvanomechanical chrome plating of machine parts." Voronezh: VSTU, 1998. - 162 p.] We choose the thickness of a single high-quality coating layer (h 1 = 1 μm). To calibrate the hole, it is required (see formula (1)) to apply 10 layers of chromium.
Объем жидкости по формуле (2) составит 0,005 мм3. Отсюда диаметр круглого инструмента 0,08 мм.The volume of liquid according to the formula (2) will be 0.005 mm 3 . Hence the diameter of the round tool is 0.08 mm.
Сила Р рассчитывается по формуле (3), плавно увеличивающейся до
Таким образом, предлагаемый способ обеспечил получение калиброванной форсунки и устранил брак детали.Thus, the proposed method provided a calibrated nozzle and eliminated the marriage of the part.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012140003/02A RU2537409C2 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012140003/02A RU2537409C2 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012140003A RU2012140003A (en) | 2014-03-27 |
RU2537409C2 true RU2537409C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=50342723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012140003/02A RU2537409C2 (en) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537409C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1085734A2 (en) * | 1982-06-29 | 1984-04-15 | Воронежский Политехнический Институт | Method of electrochemical machining |
EP0446165A1 (en) * | 1990-03-06 | 1991-09-11 | Ail Corporation | Method and apparatus for electrochemical machining of spray holes in fuel injection nozzles |
RU94021193A (en) * | 1994-06-07 | 1996-08-10 | Орловский сельскохозяйственный институт | Electrode for deposition of electroplating on internal surfaces of parts |
RU2224827C2 (en) * | 2002-01-23 | 2004-02-27 | Воронежский государственный технический университет | Method of galvanomechanical restoration of the current-carrying details |
RU2251472C1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-05-10 | Воронежский государственный технический университет | Method of electrochemical and mechanical working of ducts and apparatus for performing the same |
-
2012
- 2012-09-18 RU RU2012140003/02A patent/RU2537409C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1085734A2 (en) * | 1982-06-29 | 1984-04-15 | Воронежский Политехнический Институт | Method of electrochemical machining |
EP0446165A1 (en) * | 1990-03-06 | 1991-09-11 | Ail Corporation | Method and apparatus for electrochemical machining of spray holes in fuel injection nozzles |
RU94021193A (en) * | 1994-06-07 | 1996-08-10 | Орловский сельскохозяйственный институт | Electrode for deposition of electroplating on internal surfaces of parts |
RU2224827C2 (en) * | 2002-01-23 | 2004-02-27 | Воронежский государственный технический университет | Method of galvanomechanical restoration of the current-carrying details |
RU2251472C1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-05-10 | Воронежский государственный технический университет | Method of electrochemical and mechanical working of ducts and apparatus for performing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012140003A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jo et al. | Micro electrochemical machining for complex internal micro features | |
DE112011103905T5 (en) | Wire cutting electrode discharge processing apparatus and semiconductor wafer manufacturing method | |
RU2537409C2 (en) | Tool and method of small-diameter hole calibration of nozzles | |
EP2915621A2 (en) | Method of laser drilling a component | |
CH701032B1 (en) | Resistance pressure welding method and apparatus. | |
DE102016100558B4 (en) | Polishing head and method for plasma polishing an inner surface of a workpiece | |
EP2468442B1 (en) | Method for producing boreholes | |
WO2020120547A1 (en) | Apparatus for the additive manufacture of a three-dimensional workpiece from a metal melt containing aluminum | |
EP3072621A1 (en) | Wire guide for guiding a wire electrode | |
DE102005061629B4 (en) | Apparatus and method for transporting and forming compartments | |
EP1787753A1 (en) | Arrangement and process for treating through holes utilizing a fluid | |
WO2015128501A2 (en) | Electrodes suitable for producing micro- and/or nanostructures on materials | |
DE10151461A1 (en) | Method for improving a hydroabrasive machining process has a magnetic field around the fluid delivery bore and included ferromagnetic particles. | |
DE102014106129A1 (en) | Method and apparatus for continuous precursor delivery | |
DE19917963A1 (en) | Creating micro bores by spark discharge, using electrolyte flow to remove eroded material | |
JP6418737B2 (en) | Coating device | |
EP3391996A1 (en) | Device and method for processing a workpiece using abrasive liquid jets | |
EP1611995B1 (en) | Method and apparatus for abrasively machining a channel port with an abrasive fluid | |
Rathod et al. | Machining Guidelines for Fabricating Microgrooves of Varied Cross Sections by Electrochemical Micromachining | |
WO2003082506A1 (en) | Method and device for machining at least one flow channel of a workpiece using a working fluid | |
DE102005062589A1 (en) | Electro-erosion device, e.g. for making small holes in parts for fuel injection systems, has channels for flushing liquid wound in a spiral round the erosion wire itself | |
EP1867422A2 (en) | Device and method for electrochemical processing of workpieces | |
WO2022128414A1 (en) | Measuring device and method for determining an abrasion | |
DE3049565C2 (en) | Device for measuring certain properties of particles suspended in a particle suspension | |
DE3805030A1 (en) | SENSOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150919 |