[發(fā)明專利]多功能微細(xì)計(jì)量孔電火花加工夾具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911399138.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111112765A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建華;陳文波;孫曉飛;孫超;張慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)營(yíng)第六一六廠
• 主分類號(hào): B23H7/02
• 分類號(hào): B23H7/02;B23H11/00;B23H9/14
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能微細(xì)計(jì)量孔電火花加工夾具，其包括：基座、裝夾塊I和裝夾塊II；基座中心開(kāi)設(shè)有變徑孔，變徑孔中，上部孔的直徑小于下部孔的直徑；裝夾塊I底部設(shè)置定位軸I，定位軸I直徑與上部孔直徑相匹配，裝夾塊I上部設(shè)置偏心的滑閥安裝槽，待加工滑閥裝入滑閥安裝槽內(nèi)；裝夾塊II底部設(shè)置定位軸II，定位軸II直徑與上部孔直徑相匹配，裝夾塊I上部設(shè)置偏心的閥塊安裝槽，待加工閥塊裝入閥塊安裝槽內(nèi)；使用所述夾具加工滑閥時(shí)，在基座上裝入裝夾塊I，滑閥裝入裝夾塊I內(nèi)，加工閥塊時(shí)，在基座上裝入裝夾塊II，閥塊裝入裝夾塊II內(nèi)。本發(fā)明夾具組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作者裝夾快捷，工藝性強(qiáng)，合理限制零件加工自由度，零件尺寸精度易保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多功能微細(xì)計(jì)量孔電火花加工夾具。

背景技術(shù)

以四代坦克高功率密度和兩棲高航速柴油機(jī)為代表的新一代裝甲突擊裝備動(dòng)力系統(tǒng)是我國(guó)未來(lái)陸軍武器裝備的核心，具有高功率密度、全域高機(jī)動(dòng)性、大流量、超短噴油持續(xù)期的典型特點(diǎn)。隨著我國(guó)陸軍裝備水平的逐步提高，新一代裝甲突擊裝備動(dòng)力系統(tǒng)選擇高壓共軌供油系統(tǒng)是必然需求。該系統(tǒng)中影響噴油器性能的的重要指標(biāo)是核心關(guān)鍵零部件滑閥偶件對(duì)電磁閥響應(yīng)時(shí)間，電磁閥不能直接控制針閥偶件的開(kāi)啟與關(guān)閉，通過(guò)滑閥偶件來(lái)控制針閥的開(kāi)啟與關(guān)閉，滑閥偶件進(jìn)、泄油計(jì)量孔流量之比決定針閥開(kāi)啟與關(guān)閉的速率。因此，滑閥偶件制造技術(shù)是提升工藝基礎(chǔ)能力關(guān)鍵。滑閥偶件由圖1所示滑閥、滑閥套及圖2所示閥塊組成，主要作用是根據(jù)ECU指令，在電磁閥驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)針閥偶件完成燃油噴射。其中滑閥進(jìn)/泄油孔、閥塊進(jìn)/泄油孔兩種零件加工精度一致性不高造成滑閥偶件進(jìn)/泄油量比一致性差是主要影響因素之一。滑閥偶件進(jìn)/泄油孔加工精度一致性包括滑閥、閥塊(以下簡(jiǎn)稱閥類零件)的微細(xì)計(jì)量孔(以下簡(jiǎn)稱微孔)直徑和相關(guān)關(guān)聯(lián)尺寸(以下簡(jiǎn)稱尺寸)一致性兩種綜合指標(biāo)。實(shí)際生產(chǎn)中，我廠在閥類零件高硬度材料微細(xì)孔精密加工工藝的技術(shù)較為薄弱。傳統(tǒng)針閥體加工技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)對(duì)閥類零件(滑閥材料9CrWMn工具鋼，硬度要求62～65HRC；閥塊材料W6Mo5Cr4V2合金鋼，硬度要求62～66HRC)高精度微細(xì)孔加工無(wú)借鑒之處。

國(guó)內(nèi)大多生產(chǎn)廠家對(duì)零件微細(xì)孔加工主要有兩種方案：

第一種是鉆床打孔。該技術(shù)又細(xì)分為普通高速鉆床打孔和國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的高精密機(jī)床超聲振動(dòng)加工微孔兩種工藝。普通高速鉆床打孔技術(shù)缺陷較多：1.熱處理前加工微孔，熱處理后微孔易改變，且改變量不固定；2.加工精度低，尺寸一致性差；3.高速鉆一般加工微孔直徑在φ0.15mm～φ0.50mm之間，鉆頭細(xì)、易折斷。第二種加工技術(shù)有微孔一致性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，缺陷是：1.熱處理前加工微孔，熱處理后微孔易改變，且改變量不固定；2.高頻率超聲振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械加工應(yīng)力，影響機(jī)床工作臺(tái)精度，受超聲振動(dòng)回彈力影響鉆頭易折斷，該工藝所用鉆頭每根價(jià)格1200元，生產(chǎn)費(fèi)用高。

第二種是電火花打孔。電火花打孔具有無(wú)機(jī)械加工應(yīng)力、精度高、無(wú)毛刺、避免熱處理變型等優(yōu)點(diǎn)。

采用電火花打孔，加工所用夾具是電火花機(jī)床自身所配置的夾持系統(tǒng)。圖3所示，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)由彈簧和φ5.5mm心軸組成。彈簧用M3緊固螺釘固定在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上端，起夾緊作用；φ5.5mm心軸用M5緊固螺釘固定在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心處，起定位作用。

加工原理：圖4針閥體中孔用φ5.5mm心軸固定，彈簧夾緊針閥體軸肩。在工作面板輸入需加工噴孔角度、數(shù)量、導(dǎo)向器電極絲與噴孔之間的距離，之后發(fā)出指令，機(jī)床開(kāi)始加工噴孔。針閥體通過(guò)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，使噴孔與電極絲旋轉(zhuǎn)中心夾角符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定的角度77.5°±1°，操作者通過(guò)機(jī)床導(dǎo)向器調(diào)整找出噴孔入口處距夾具旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)位置(加工距離)，利用電極絲勻速旋轉(zhuǎn)遞進(jìn)電腐蝕加工噴孔。

我廠利用現(xiàn)有電火花設(shè)備進(jìn)行閥類零件微孔加工，可以創(chuàng)新閥類零件微細(xì)孔超精密加工技術(shù)、摸清電火花微細(xì)孔技術(shù)機(jī)理，為突破滑閥偶件進(jìn)/泄油孔流量之比關(guān)鍵技術(shù)提高重要保障。

電火花打孔機(jī)夾持系統(tǒng)是機(jī)床專用剛性配置，缺陷如下: