專利名稱：一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種機械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)。
背景技術(shù)：
電火花加工技術(shù)是利用脈沖放電產(chǎn)生的熱能來蝕除材料的非接觸加工技術(shù)，主要用于機械加工難以勝任的高硬度、高強度、高熔點、高韌性和高脆性材料的加工，并可完成微細(xì)精密加工、復(fù)雜形狀零件的加工。電火花加工的加工工具是電極絲，以工作液作為放電介質(zhì)，常用的工作液有煤油、去離子水和乳化液等。隨著當(dāng)今制造業(yè)高性能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)升級和更新?lián)Q代，為了改善精密微孔的節(jié)流特性，而將微細(xì)小孔加工為倒錐孔型的情況開始大量涌現(xiàn)，而現(xiàn)今精密微細(xì)倒錐孔的最通用和有效的加工方式就是電火花加工。例如電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)，為了提高其性能，其噴油嘴的微細(xì)精密倒錐孔，一般就是通過電火花加工技術(shù)實現(xiàn)的。然而，在運用電火花技術(shù)加工倒錐孔的現(xiàn)有裝置中存在以下問題，由于電極絲驅(qū)動部件落后或缺失，倒錐孔加工響應(yīng)遲緩，倒錐孔加工精度無法精準(zhǔn)控制，錐度誤差較大難于調(diào)節(jié)，倒錐孔的孔型結(jié)構(gòu)單一，如何自由而精確控制電極絲的的運動以使其能夠加工出符合要求的工件是目前本領(lǐng)域亟待解決的問題。因此，針對以上不足，本發(fā)明提供了一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)，解決倒錐孔加工響應(yīng)遲緩、錐度誤差較大難于調(diào)節(jié)和倒錐孔的孔型結(jié)構(gòu)單一的問題。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)，其包括水平驅(qū)動裝置、垂直驅(qū)動裝置和電極絲導(dǎo)向裝置，所述水平驅(qū)動裝置和所述垂直驅(qū)動裝置鉸接在一起，所述電極絲導(dǎo)向裝置位于所述垂直驅(qū)動裝置上并在所述垂直驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在垂直方向上運動，所述電極絲導(dǎo)向裝置在所述水平驅(qū)動裝置的驅(qū)動下通過所述垂直驅(qū)動裝置在水平面上運動。其中，所述水平驅(qū)動裝置包括第一直線電機和水平搖動支座，所述第一直線電機和所述水平搖動支座通過第一球面鉸鏈連接。其中，所述垂直驅(qū)動裝置包括第二直線電機和垂直搖動支座，所述第二直線電機和所述垂直搖動支座通過第二球面鉸鏈連接。其中，所述水平搖動支座和所述垂直搖動支座通過所述鉸鏈連接，所述鉸鏈的轉(zhuǎn)動軸的軸線為垂直搖動軸線。其中，所述電極絲導(dǎo)向裝置包括電極絲左夾塊、電極絲右夾塊、電極絲浮動壓塊、緊固件和彈簧，所述電極絲左夾塊和所述電極絲右夾塊設(shè)置在所述垂直搖動支座上用于在水平面上夾持電極絲，所述電極絲浮動壓塊通過緊固件安裝在垂直搖動支座上，所述緊固件上套有彈簧，所述電極絲浮動壓塊在垂直方向上壓在電極絲、電極絲左夾塊和電極絲右夾塊上。其中，所述水平驅(qū)動裝置還包括第一直線電機支座、第一角接觸球軸承和第一軸承座，所述第一直線電機設(shè)置在所述第一直線電機支座上，所述第一直線電機支座通過第一角接觸球軸承安裝在第一軸承座上。其中，所述垂直驅(qū)動裝置還包括第二直線電機支座、第二角接觸球軸承和第二軸承座，所述第二直線電機設(shè)置在所述第二直線電機支座上，所述第二直線電機支座通過第二角接觸球軸承安裝在第二軸承座上。其中，所述第二軸承支座上設(shè)有固定安裝桿，所述固定安裝桿通過軸承安裝在所述第二軸承支座上，所述固定安裝桿上設(shè)有安裝孔。其中，所述水平搖動支座下方設(shè)置一具有圓弧形軌道的搖動機構(gòu)安裝座，所述水平搖動支座沿所述圓弧軌道轉(zhuǎn)動，所述圓弧形軌道的中心軸線為水平搖動軸線。其中，無錐度加工時，電極絲的軸線、水平搖動軸線和垂直搖動軸線垂直相交于一點。(三)有益效果本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點通過將電極絲導(dǎo)向裝置設(shè)置于垂直驅(qū)動裝置上以使其在垂直驅(qū)動裝置驅(qū)動下在垂直方向上搖擺運動，將水平驅(qū)動裝置通過鉸鏈與垂直驅(qū)動裝置連接，水平驅(qū)動裝置通過鉸鏈和垂直驅(qū)動裝置驅(qū)動電極絲導(dǎo)向裝置在水平面上搖擺運動，從而實現(xiàn)了電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向和水平面上運動的耦合，進而實現(xiàn)了電極絲導(dǎo)向裝置上的電極絲在垂直方向和水平面上運動的耦合，使得電極絲的運動更加靈活可控，這樣使得本發(fā)明倒錐孔加工響應(yīng)速度快、錐度可靈活調(diào)節(jié)、加工的倒錐孔孔型多樣。


圖1為本發(fā)明實施例倒錐孔加工機構(gòu)的立體示意圖；圖2為本發(fā)明實施例倒錐孔加工機構(gòu)正視圖；圖3為本發(fā)明實施例倒錐孔加工機構(gòu)俯視圖。圖中1 :第一直線電機；2 :水平搖動支座；3 :第二直線電機；4 :垂直搖動支座；5 :第一球面鉸鏈；6 :第二球面鉸鏈；7 :第一直線電機支座；8 :第一角接觸球軸承；9 :第一軸承座；10 :第二直線電機支座；11 :第二角接觸球軸承；12 :第二軸承座；13 :固定安裝桿；14 :第一軸承；15 :第二軸承；16 :安裝孔；17 :電極絲左夾塊；18 :電極絲右夾塊；19 :電極絲浮動壓塊；20 :固定螺釘；21 :彈簧；22 :電極絲軸線；23 :水平搖動軸線；24 :垂直搖動軸線；25 :電極絲搖動錐點；26 :搖動機構(gòu)安裝座；27 :鉸鏈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，本發(fā)明實施例的用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)，包括水平驅(qū)動裝置、垂直驅(qū)動裝置和電極絲導(dǎo)向裝置；水平驅(qū)動裝置包括第一直線電機1、水平搖動支座2，第一直線電機I和水平搖動支座2通過第一球面鉸鏈5連接；垂直驅(qū)動裝置包括第二直線電機3、垂直搖動支座4，所述第二直線電機3和垂直搖動支座4通過第二球面鉸鏈6連接；所述水平搖動支座2和所述垂直搖動支座通過所述鉸鏈27連接；電極絲導(dǎo)向裝置包括電極絲左夾塊17、電極絲右夾塊18、電極絲浮動壓塊19、固定螺釘20和彈簧21，電極絲導(dǎo)向裝置設(shè)置在垂直搖動支座4上。本發(fā)明電極絲導(dǎo)向裝置用于夾持電極絲為電極絲提供導(dǎo)向，電極絲導(dǎo)向裝置設(shè)置于垂直驅(qū)動裝置上，具體地設(shè)在垂直搖動支座4上，垂直驅(qū)動裝置中的第二直線電機3在垂直面上運動的同時通過垂直搖動支座4驅(qū)動電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向上的搖擺運動，水平驅(qū)動裝置中的水平搖動支座2和垂直驅(qū)動裝置中的垂直搖動支座4通過鉸鏈27活動連接，水平驅(qū)動裝置中的第一直線電機I可以在水平方向上運動，當(dāng)?shù)谝恢本€電機I在水平面上運動時，通過鉸鏈27帶動所述垂直驅(qū)動裝置中的垂直搖動支座4在水平面上的運動，進而驅(qū)動電極絲導(dǎo)向裝置在水平面上的搖擺運動，這樣實現(xiàn)了電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向和水平方向上運動的耦合，從而實現(xiàn)了電極絲在垂直方向和水平方向上搖擺運動，為加工出符合要求的工件提供了保證。電極絲在加工放電時會振動，影響加工精度，為了實現(xiàn)對電極絲的導(dǎo)向和防止電極絲的振動，在垂直搖動支座4上設(shè)置了電極絲導(dǎo)向裝置，具體來講，電極絲左夾塊17和電極絲右夾塊18設(shè)置在所述垂直搖動支座4上并形成一個凹槽，電極絲位于凹槽中，電極絲浮動壓塊19通過固定螺釘20安裝在垂直搖動支座4上，固定螺釘20上套有彈簧21，電極絲浮動壓塊19在垂直方向上壓在電極絲、電極絲左夾塊17和電極絲右夾塊18上。這樣，電極絲導(dǎo)向裝置通過電極絲浮動壓塊19將電極絲壓在電極絲左、右夾塊形成的凹槽里；固定螺釘20用作緊固件，通過調(diào)節(jié)固定螺釘20來調(diào)整彈簧21的壓緊力，進而調(diào)節(jié)電極絲浮動壓塊19對電極絲的壓緊力，從而確保電極絲浮動壓塊19和電極絲左、右夾快對電極絲的扶持，使得電極絲能夠在凹槽里穩(wěn)定的微動進給和回退。進一步地，如圖1和圖2所示，所述水平驅(qū)動裝置還包括第一直線電機支座7、第一角接觸球軸承8和第一軸承座9,第一直線電機I設(shè)置在第一直線電機支座上,所述第一直線電機支座7通過第一角接觸球軸承8安裝在第一軸承座9上，所述第一軸承座9固定安裝在一個固定的工作臺面上，其中優(yōu)選地，第一角接觸球軸承8以背對背的方式安裝兩個。這樣第一直線電機可以以第一角接觸球軸承8的軸線為旋轉(zhuǎn)軸在水平面上進行搖擺運動，進而滿足水平搖動支座2及其上面的垂直搖動支座4和電極絲導(dǎo)向裝置在水平面上完成搖擺運動的自由度要求。優(yōu)選地，為了水平搖動支座更好地在水平面上進行擺動，在水平搖動支座2的下方設(shè)置一個具有圓弧形軌道的搖動機構(gòu)安裝座26，水平搖動支座2沿圓弧軌道做圓周運動。水平搖動支座2、垂直搖動支座4和電極絲導(dǎo)向裝置在水平面上做圓周運動圍繞的中心軸線為水平搖動軸線23。進一步地，如圖1和圖2所示，所述垂直驅(qū)動裝置還包括第二直線電機支座10、第二角接觸球軸承11和第二軸承座12，所述第二直線電機3設(shè)置在所述第二直線電機支座10上，所述第二直線電機支座10通過第二角接觸球軸承11安裝在第二軸承座12上，其中優(yōu)選地，第二角接觸球軸承11以背對背的方式安裝兩個。這樣第二直線電機3可以以第二角接觸球軸承11的軸線為旋轉(zhuǎn)軸在垂直面上進行搖擺運動，進而滿足垂直搖動支座4及其上面的電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向上完成搖擺運動的要求，垂直搖動支座4及其上面的電極絲導(dǎo)向裝置搖擺運動的軸線為鉸鏈27的轉(zhuǎn)動軸的軸線即垂直搖動軸線24。進一步地，如圖1和圖3所示，第二軸承支座12上設(shè)有固定安裝桿13，固定安裝桿13通過第一軸承14和第二軸承15設(shè)置在所述第二軸承支座12上，所述固定安裝桿13上設(shè)有安裝孔16，固定安裝桿13通過所述安裝孔16固定安裝在一個固定的工作面上。這樣，第二角接觸球軸承11、第二軸承支座12以及第二直線電機3可以以第一軸承14和第二軸承15共同的軸線為旋轉(zhuǎn)軸線做旋轉(zhuǎn)，進而可以實現(xiàn)垂直搖動支座4及其上面的電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向上的搖擺運動。本發(fā)明實施例的倒錐孔加工機構(gòu)使用時，通過直線電機微細(xì)倒錐孔的錐度可實現(xiàn)數(shù)控控制，根據(jù)加工需求，可以通過調(diào)節(jié)第一直線電機I和第二直線電機3的運動幅度和運動速度來調(diào)節(jié)所要加工的孔的錐度和孔型。無錐度加工時，垂直搖動支座4及其上面的電極絲導(dǎo)向裝置做搖擺的軸線即垂直搖動軸線24、水平搖動支座2圓周運動的水平搖動軸線23和電極絲軸線22均相互垂直，并匯交于一點。綜上所述，本發(fā)明實施例的垂直驅(qū)動裝置和水平驅(qū)動裝置的設(shè)置方式，一方面通過第二直線電機3驅(qū)動實現(xiàn)了垂直搖動支座4及電極絲導(dǎo)向機構(gòu)以垂直搖動支座4與水平搖動支座2之間鉸鏈27的軸線為旋轉(zhuǎn)軸線進行垂直方向的搖擺運動；另一方面，通過第一直線電機I的驅(qū)動實現(xiàn)了水平搖動支座2在水平面上搖動機構(gòu)安裝座26的圓弧軌道上做圓周運動，進而水平搖動支座2通過鉸鏈27帶動其上的垂直搖動支座4和電極絲導(dǎo)向裝置在水平面上做圓周運動，從而實現(xiàn)了電極絲導(dǎo)向裝置在垂直方向和水平面上運動的耦合，同時也實現(xiàn)了電極絲導(dǎo)向裝置上的電極絲在垂直方向和水平面上運動的耦合，可得到電極絲運動軌跡在垂直于進給方向的橫截面上的圓弧軌跡、橢圓軌跡以及其它形狀的軌跡，使得電極絲的運動更加靈活可控，從而使得本發(fā)明倒錐孔加工機構(gòu)具有響應(yīng)速度快、錐度可靈活調(diào)節(jié)、加工的倒錐孔孔型多樣的優(yōu)點。以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于其包括水平驅(qū)動裝置、垂直驅(qū)動裝置和電極絲導(dǎo)向裝置，所述水平驅(qū)動裝置和所述垂直驅(qū)動裝置鉸接在一起，所述電極絲導(dǎo)向裝置位于所述垂直驅(qū)動裝置上并在所述垂直驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在垂直方向上運動，所述電極絲導(dǎo)向裝置在所述水平驅(qū)動裝置的驅(qū)動下通過所述垂直驅(qū)動裝置在水平面上運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述水平驅(qū)動裝置包括第一直線電機(I)和水平搖動支座(2 )，所述第一直線電機(I)和所述水平搖動支座(2 )通過第一球面鉸鏈(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述垂直驅(qū)動裝置包括第二直線電機(3 )和垂直搖動支座(4 )，所述第二直線電機(3 )和所述垂直搖動支座(4 )通過第二球面鉸鏈(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述水平搖動支座(2)和所述垂直搖動支座(4)通過鉸鏈(27)連接，所述鉸鏈(27)的轉(zhuǎn)動軸的軸線為垂直搖動軸線(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述電極絲導(dǎo)向裝置包括電極絲左夾塊(17)、電極絲右夾塊(18)、電極絲浮動壓塊(19)、緊固件和彈簧(21)，所述電極絲左夾塊(17)和所述電極絲右夾塊(18)設(shè)置在所述垂直搖動支座(4)上用于在水平面上夾持電極絲，所述電極絲浮動壓塊(19)通過緊固件安裝在垂直搖動支座(4)上，所述緊固件上套有彈簧(21)，所述電極絲浮動壓塊(19)在垂直方向上壓在電極絲、電極絲左夾塊(17)和電極絲右夾塊(18)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述水平驅(qū)動裝置還包括第一直線電機支座(7)、第一角接觸球軸承(8)和第一軸承座(9),所述第一直線電機(I)設(shè)置在所述第一直線電機支座(7 )上，所述第一直線電機支座(7 )通過第一角接觸球軸承(8 )安裝在第一軸承座(9 )上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述垂直驅(qū)動裝置還包括第二直線電機支座(10)、第二角接觸球軸承(11)和第二軸承座(12)，所述第二直線電機(3)設(shè)置在所述第二直線電機支座(10)上，所述第二直線電機支座(10)通過第二角接觸球軸承(11)安裝在第二軸承座(12)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述第二軸承支座(12)上設(shè)有固定安裝桿(13)，所述固定安裝桿(13)通過軸承安裝在所述第二軸承支座(12)上，所述固定安裝桿(13 )上設(shè)有安裝孔(16 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于所述水平搖動支座(2)下方設(shè)置一具有圓弧形軌道的搖動機構(gòu)安裝座(26)，所述水平搖動支座(2)沿所述圓弧軌道轉(zhuǎn)動，所述圓弧軌道的中心軸線為水平搖動軸線(23)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的倒錐孔加工機構(gòu)，其特征在于無錐度加工時，電極絲的軸線、水平搖動軸線(23)和垂直搖動軸線(24)垂直相交于一點。
全文摘要
本發(fā)明涉及特種機械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電火花微孔加工的倒錐孔加工機構(gòu)，該倒錐孔加工機構(gòu)包括水平驅(qū)動裝置、垂直驅(qū)動裝置和電極絲導(dǎo)向裝置，所述水平驅(qū)動裝置和所述垂直驅(qū)動裝置鉸接在一起，所述電極絲導(dǎo)向裝置位于所述垂直驅(qū)動裝置上并在所述垂直驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在垂直方向上運動，所述電極絲導(dǎo)向裝置在所述水平驅(qū)動裝置的驅(qū)動下通過所述垂直驅(qū)動裝置在水平面上運動，這樣實現(xiàn)了電極絲在垂直方向和水平面上運動的耦合，使得倒錐孔加工響應(yīng)速度快、錐度可靈活調(diào)節(jié)、加工的倒錐孔孔型多樣。
文檔編號B23H9/14GK103056464SQ20121054080
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者劉建勇, 楊大勇, 蔡延華, 李艷, 何史杉 申請人:北京迪蒙數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司