專利名稱：噴油嘴針閥體座面仿形電火花機(jī)床機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于精加工柴油機(jī)噴油嘴針?lè)ンw座面專用機(jī)床的機(jī)械裝置。
公知的座面精加工機(jī)床，目前有3種形式1、風(fēng)動(dòng)磨頭手動(dòng)操作座面加工機(jī)床，其特征是工件以中孔定位，定位件為一空心套管，磨桿從套管孔內(nèi)進(jìn)入磨削部位工件定位與加工由兩套裝置組成。
2、中孔座面組合加工機(jī)床，其特征是頭架主軸系統(tǒng)以?shī)A頭夾持工件外園，由磨頭及其往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)組成加工機(jī)構(gòu)，以砂輪磨削座面。
3、走絲型電火花加工機(jī)床，其特征為工件以一空心套管定位，其定位方式與風(fēng)動(dòng)磨頭手動(dòng)操作機(jī)床相同，以一根保持在空心導(dǎo)管中的金屬絲為電極，從定位套管孔中指向被加工座面。另設(shè)一套往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)走絲機(jī)構(gòu)，加工間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)等，控制電極絲端點(diǎn)與被加工座面之間的狀態(tài)。
以上3種形式所共有的特征是工件定位與加工系統(tǒng)均為兩體結(jié)構(gòu)，因而存在著定位誤差及結(jié)構(gòu)精度誤差，最終將影響被加工座面的加工精度，另外1、2種加工形式切削力影響較大，因而對(duì)于目前國(guó)際推廣的節(jié)油指標(biāo)較好的J系列，P系列等低慣量噴油嘴，其中孔直徑較小，因此磨桿直徑就進(jìn)一步受到限制，對(duì)于此類噴油嘴，國(guó)內(nèi)外均感十分困難，同時(shí)因機(jī)械加工的工藝能力的限制也從實(shí)際可行性上限制了低慣量噴油嘴的進(jìn)一步發(fā)展與研制。
以蘇聯(lián)為代表的走絲型電火花加工，雖可做到無(wú)切削力，但結(jié)構(gòu)誤差與定位誤差較大，同時(shí)因定位與加工系統(tǒng)基本上與風(fēng)動(dòng)磨頭手動(dòng)操作機(jī)床相似，因而對(duì)小直徑噴油嘴其適應(yīng)能力也很差，因電火花加工生產(chǎn)效率與電極面積基本上成正比，因此這種加工形式生產(chǎn)效率極低。
本發(fā)明的目的，就是為了以一種仿形電極以放電加工的形式高效高質(zhì)量的解決噴油嘴針?lè)ンw座面的加工問(wèn)題。
由本發(fā)明人所申報(bào)實(shí)用新型專利，專利號(hào)為87212685.4名為噴油嘴座面電火花機(jī)床電極，僅公開(kāi)了一種將工件定位原件與加工電極組合成為一種整體結(jié)構(gòu)的專用電極形式。其特征為由一導(dǎo)體芯軸用兩絕緣套與外套壓裝在一起，電極頭壓裝在導(dǎo)電芯軸一端，電極頭有一錐形的加工面，目的是以放電加工的方法加工針?lè)ンw錐面，外套為一高硬度筒形另件，可同時(shí)完成自身定位與工件定位。
下面將全部公開(kāi)組成噴油嘴座面仿形電火花加工機(jī)床機(jī)械裝置的全部技術(shù)解決方案。
本發(fā)明的枝術(shù)解決方案是以專利87212685.4所稱電極為本裝置電極形式，加工件以工件內(nèi)孔與電極外圓作徑向定位，電極外圓在加工中以工件內(nèi)孔作進(jìn)給導(dǎo)向，為保證電極頭本身正確的幾何形狀，將電極外圓支承在紅寶石V型體上，仍以放電加工形式修正電極頭，設(shè)置一修正電極，使修正電極也支承在一只繞一中心擺動(dòng)的V型體上，由專用微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使電機(jī)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)修正電極在V型體上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由電機(jī)皮帶輪上的偏心肖與擺動(dòng)V型體形成偏心搖桿機(jī)構(gòu)，使修正電極完成自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的兩種復(fù)合運(yùn)動(dòng)，目的在于保持加工電極的修正精度及修正電極本身的自然成型精度。
以步進(jìn)電機(jī)通過(guò)磨擦輪傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)精密測(cè)微計(jì)作放電間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。
利用一微型電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)分別驅(qū)動(dòng)工件與電極使其完成同軸反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)彈性傳動(dòng)帶向電極提供同步跟蹤測(cè)微計(jì)測(cè)量面的軸向力，使其能夠無(wú)間隙的跟蹤自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。
本機(jī)械裝置及利用此裝置組成的電火花座面加工機(jī)床與公知座面加工機(jī)床相比有如下實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。
(1)極高的定位精度與加工精度，實(shí)際使用表明，由本裝置所加工的座面園度為0.1UM座面光潔度Ra0.2座面對(duì)中孔軸向跳動(dòng)不大于0.002mm。這種質(zhì)量指標(biāo)在目前國(guó)內(nèi)外各種加工方法中處于絕對(duì)領(lǐng)先水平，實(shí)際上，任何機(jī)械加工水平也不可能達(dá)到。
(2)成形電極的修正，修正電極本身定位均采用紅寶石V型定位面具有無(wú)間隙，無(wú)定位誤差，使用壽命長(zhǎng)及精度保持性極高的優(yōu)點(diǎn)。
(3)采用步進(jìn)電機(jī) 通過(guò)磨擦輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)精密測(cè)微計(jì)使整個(gè)放電間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈短，機(jī)構(gòu)慣量小反應(yīng)快，使放電電壓從零到120V范圍內(nèi)均有良好的自動(dòng)跟蹤性。
(4)機(jī)床結(jié)構(gòu)排除了公知機(jī)床所必需的頭架系統(tǒng)，動(dòng)力頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)床主軸系統(tǒng)等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)因而使機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率很低。
(5)完成同樣的加工任務(wù)，本機(jī)電耗僅0.25千瓦，僅僅是公知機(jī)床的十分之一。
附圖
(1)成型電極電火花座面機(jī)床機(jī)械裝置平面布置圖。
附圖(2)放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，A向視圖。
附圖(3)放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，B向視圖。
附圖(4)成型電極半自動(dòng)修正機(jī)構(gòu)剖視圖。
附圖(5)冷卻液供應(yīng)通道剖視圖。
附圖(6)修正角度微調(diào)機(jī)構(gòu)。
附圖(7)擺動(dòng)V型體正向視圖。
附圖(8)寶石V型架另件圖。
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的技術(shù)解決方案。
本發(fā)明可由附圖(1)所示，由放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)1。
半自動(dòng)電極修正機(jī)構(gòu)2組成，它們均以螺釘固定在一平面度在全長(zhǎng)不超過(guò)0.002mm的金屬底板上。
附圖(2)為放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)A向視圖。工件(1)以內(nèi)孔與電極(2)外圓相配合，其配合間隙為分組選配，以保持其間隙為0.003mm電極外圓由裝有紅寶石支承塊的V型體(3)支承，供油套(4)與電極(2)為動(dòng)配合，其作用是將來(lái)自 機(jī)床的潤(rùn)滑油經(jīng)機(jī)床上設(shè)置的輸油軟管，經(jīng)管接頭(5)通過(guò)電極上的進(jìn)油孔，電極內(nèi)腔，經(jīng)工件與電極配合段，電極上的節(jié)流孔，流入工件、電極配合間隙，目的在于建立一定的靜壓潤(rùn)滑作用，提高工件加工定位精度及電極定位面使用壽命。
來(lái)自機(jī)床冷卻系統(tǒng)的冷卻油，經(jīng)機(jī)床上設(shè)置的輸油管接頭(6)通過(guò)供油套上與管接頭(6)相連通的軸向孔將冷卻液通過(guò)工件上的進(jìn)油孔，直接送往工件座面放電加工處，以起到放電加工介質(zhì)及冷卻的雙重作用。
供油套利用其本身上的開(kāi)口活動(dòng)的卡在V型體的左臂上，當(dāng)電極利用固定在其外圓上的皮帶輪(7)受電機(jī)(8)皮帶輪(9)傳動(dòng)的彈性傳動(dòng)帶(10)的驅(qū)動(dòng)時(shí)供油套不應(yīng)對(duì)電極產(chǎn)生任何干涉其轉(zhuǎn)動(dòng)與定位的力，彈性傳動(dòng)帶(10)同時(shí)具有將電極約束在紅寶石定位面上的作用。附圖(8)為紅寶石V型架另件圖。
正極導(dǎo)電片(11)固定在導(dǎo)電片絕緣支架(12)上，并有彈簧(13)的作用使正極導(dǎo)電片可靠的壓在工件端面，裝卸工件時(shí) 只須拉出導(dǎo)電片絕緣支架(12)，使其脫離定位套(14)的定位齒的約束然后再轉(zhuǎn)離垂直位置，拉開(kāi)驅(qū)動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)的彈性傳動(dòng)帶(15)(見(jiàn)圖3)便可取下工件。
工件的傳動(dòng)是由電機(jī)(8)經(jīng)皮帶輪(9)傳動(dòng)帶(16)導(dǎo)輪(17)傳動(dòng)帶(15)導(dǎo)輪(18)由傳動(dòng)帶(15)的單邊驅(qū)動(dòng)。工件與電極在上述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下，轉(zhuǎn)向相反。導(dǎo)輪(17)(18)內(nèi)分別裝有單列徑向軸承，并由支承軸(19)(20)分別固定在V型體座(21)及支承架(22)上。
負(fù)極導(dǎo)電片(23)經(jīng)絕緣塊(24)固定在測(cè)微計(jì)(25)按裝支架(26)上，負(fù)極導(dǎo)電片為一彈性導(dǎo)體，工作時(shí)依靠彈性貼在電極芯軸尾端。
由測(cè)微計(jì)(25)作精密絲杠，由磨擦輪(27)(28)步進(jìn)電機(jī)(29)組成了加工間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，來(lái)自放電加工間隙的電壓訊號(hào)，經(jīng)微機(jī)處理后，向步進(jìn)電機(jī)(29)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，并由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)磨擦輪控制測(cè)微計(jì)的前進(jìn)或后退，電極(2)則由于彈性傳動(dòng)帶(10)對(duì)皮帶輪(7)具有一定的軸向分力，使電極在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)及時(shí)的響應(yīng)測(cè)微計(jì)測(cè)量端面的動(dòng)作狀態(tài)，這樣便達(dá)到了調(diào)整 放電間隙電壓的目的。
圖(4)為電極半自動(dòng)修正機(jī)構(gòu)。
修正電極(30)外形為一高精密圓柱體，左端為定位錐端，右端壓裝有修正電極頭，電極外圓靠彈性傳動(dòng)帶(31)的拉力定位于擺動(dòng)搖桿(32)上的紅寶石定位面上，并由微型同步電機(jī)(33)通過(guò)皮帶輪(34)傳動(dòng)帶(31)驅(qū)動(dòng)電極皮帶輪(35)并驅(qū)動(dòng)修正電極旋轉(zhuǎn)，同時(shí)搖桿以軸(36)為擺動(dòng)中心，受偏心肖(37)的控制與電機(jī)(33)的轉(zhuǎn)動(dòng) 同步擺動(dòng)。修正電極通過(guò)彈性導(dǎo)電片(38)接通脈沖電源負(fù)極，并由紅寶石定位塊(39)作后端軸向定位。
彈性導(dǎo)電片(38)靠絕緣塊(40)固定在搖桿(32)上。
微型同步電機(jī)(33)軸(36)均以支架(41)作固定支架，軸(36)對(duì)修正電極軸線，被修正電極軸線平行度應(yīng)有較高的要求。平行度的修正以研磨支架(41)底面為基礎(chǔ)，然后再以金鋼石研磨劑用專用研磨塊研磨紅寶石V型面。
支架(41)固定在滑板(47)上，并可以定位肖(43)為中心靠螺釘(44)(45)頂壓裝在支架(41)底板上的圓柱肖(46)微調(diào)座面修正度，定位肖(43)同時(shí)具有將來(lái)自 機(jī)床冷卻系統(tǒng)的冷卻液，經(jīng)軟質(zhì)輸油管，經(jīng)管接頭(47)通過(guò)滑板內(nèi)部通道、定位肖上的導(dǎo)油孔，最后經(jīng)焊在定位肖上的金屬管直接將冷卻油噴往修正放電間隙處。
滑板(42)導(dǎo)軌(47)之間裝有鋼球，在導(dǎo)軌(47)下面有T型槽，由T型螺釘(48)，壓套(49)，彈簧(50)，使T型螺釘對(duì)T型槽底面產(chǎn)生一定的磨擦力，起到修正定位作用，壓下壓套(49)時(shí)可手推移位，以調(diào)節(jié)滑板在導(dǎo)軌上的位置。
工件在粗加工后即應(yīng)修正一次電極，這時(shí)應(yīng)取下工件，將滑板推以最佳修正位置，啟動(dòng)機(jī)床修正按鈕，即可自動(dòng)完成修正動(dòng)作。對(duì)于一種類型的另件，其最佳修正位置是固定的，這時(shí)可用定位螺釘(51)與擋鐵(52)確定滑板定位的位置。
機(jī)床的調(diào)整工藝要求支承電極的紅寶石V型支承僅靠其極高的定位精度，僅保證電極在修正后具有正確的幾何形狀精度，被加工件的加工精度僅決定被加工件中孔與加工電極外圓的配合間隙，而不受電極本身定位精度的影響。
本裝置要求支承電極的紅寶石V型面對(duì)底板上基準(zhǔn)面，修正電極V型支承面對(duì)擺動(dòng)V型體支承軸，對(duì)滑板移動(dòng)全長(zhǎng)有較高的平行度。紅寶石V型精度的找正依靠金鋼石研磨劑 用90°鑄鐵研具研磨而成。
滑板與導(dǎo)軌的加工主要是保證鋼球滾道對(duì)導(dǎo)軌底面平行度，及兩90°滾道之間的水平平行度。其工藝保證方法是將上滑板與下導(dǎo)軌做成一體結(jié)構(gòu)，經(jīng)鍛刨熱處理精磨兩平面，然后在工具磨床上 以精磨合格的導(dǎo)軌底面為基準(zhǔn)，一次定位磨出兩90°V型鋼球滾道，然后用砂輪切斷，裝配后即可滿足使用。
權(quán)利要求1.一種噴油嘴座面電火花機(jī)床機(jī)械裝置，由放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)1、半自動(dòng)放電修正機(jī)構(gòu)2組成，放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)1、半自動(dòng)修正機(jī)構(gòu)2、均按裝在底板3上，其特征在于放電加工及間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)中，步進(jìn)電機(jī)(29)、通過(guò)摩擦輪(27)(28)傳動(dòng)精密絲杠(25)，精密絲杠推動(dòng)整體式電極(2)，整體式電極(2)受傳動(dòng)帶(10)皮帶輪(7)的約束以外園定位于V型體(3)上，電動(dòng)機(jī)(8)通過(guò)傳動(dòng)帶(10)(15)(16)皮帶輪(9)傳動(dòng)整體式電極(2)、被加工件(1)，被加工件以中孔與整體式電極外園(2)相配合，在半自動(dòng)電極放電修正機(jī)構(gòu)中；裝在同步電機(jī)(33)軸上的皮帶輪(34)上裝有偏心肖(37)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)搖桿(32)繞軸(36)產(chǎn)生擺動(dòng)，同步電機(jī)(33)軸(36)均按裝在支架(41)上，皮帶輪(33)通過(guò)橡膠傳動(dòng)帶(31)驅(qū)動(dòng)放置在擺動(dòng)搖桿上的修正電極(30)后端裝有定位塊(39)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的噴油嘴座面電火花機(jī)床機(jī)械裝置，其特征在于；整體式電極(2)的定位V型體(3)上裝有紅寶石支承塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的噴油嘴座面電火花機(jī)床機(jī)械裝置，其特征在于修正電極(30)由一電極桿及電極頭組成，電極桿為一園柱體一端與電極頭壓配另一端為一定位錐端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的噴油嘴座面電火花機(jī)床機(jī)械裝置，其特征在于擺動(dòng)搖桿(32)上面裝有紅寶石并制成V型定位面。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種用于精加工噴油嘴針閥體座面的專用機(jī)床的機(jī)械裝置，本裝置由整體式電極并由紅寶石V型定位組成放電加工定位機(jī)構(gòu)，由步進(jìn)電機(jī)及測(cè)微計(jì)組成間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。對(duì)電極錐面的修正，仍然采用放電加工方法。并公開(kāi)了一種既能旋轉(zhuǎn)又定軸擺動(dòng)的加工電極的放電修正裝置的發(fā)明，修正電極的運(yùn)動(dòng)軌跡保證了加工電極的正確形狀，而不受修正電極原始精度的影響。本裝置具有極高的精度與加工精度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合2.5mm以上孔徑的噴油嘴座面電火花加工。
文檔編號(hào)B23H9/10GK2069766SQ89201289
公開(kāi)日1991年1月23日 申請(qǐng)日期1989年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月28日
發(fā)明者董廣計(jì) 申請(qǐng)人:山東菏澤油泵油嘴廠