一種可調(diào)電火花微小倒錐孔加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電火花加工領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)電火花微小倒錐孔加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電火花微孔加工中，由于電火花側(cè)向放電的原因，一般所加工孔為正錐孔，參見附圖1所示，即工件I上正錐孔的電極入口 2大于電極出口 3。但在有些應(yīng)用中，參見附圖2所示，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴4的噴油孔5則要求使用倒錐孔，參見附圖3所示，即工件I上倒錐孔的電極入口 2小于電極出口 3，以獲得燃油噴出后更好的霧化效果。中國專利CN102069249A公開了一件名稱為《用于微細(xì)倒錐孔電火花加工的錐角推擺機(jī)構(gòu)》的發(fā)明專利申請，該申請公開了一種面向歐IV (國4)標(biāo)準(zhǔn)以上的噴油嘴細(xì)微倒錐孔電火花加工機(jī)構(gòu)，其基于微細(xì)電極倒錐圓錐面運(yùn)動(dòng)原理，通過偏轉(zhuǎn)軸套內(nèi)圓錐面與凸球面擬合方式，以球心精確定位微小錐角頂點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)軸套上端偏心距離，實(shí)現(xiàn)微小錐角大小的精確調(diào)節(jié)；通過兩個(gè)軸承的類行星運(yùn)動(dòng)，以傳遞動(dòng)力使偏轉(zhuǎn)軸套在錐角偏擺時(shí)無自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；定位銷精確定位旋轉(zhuǎn)模塊自轉(zhuǎn)中心與凸球面球心所在豎直軸線的重合；電極在軸向伺服進(jìn)給的同時(shí)，在偏轉(zhuǎn)軸套及導(dǎo)向器帶動(dòng)下沿設(shè)定的圓錐面搖動(dòng)，從而在工件上加工出設(shè)定錐角的倒錐孔。上述機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)倒錐孔的加工，但是該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度要求高；特別是偏轉(zhuǎn)軸套內(nèi)圓錐面與凸球面之間存在相對運(yùn)動(dòng)，使用過程中會(huì)造成磨損，從而影響加工精度，加工的孔的錐度、圓度和孔徑等不能夠長期保持一致。于是，如何克服上述不足便成為本實(shí)用新型的研宄課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)更為簡捷、加工性和保持性更好的可調(diào)電火花微小倒錐孔加工裝置。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種可調(diào)電火花微小倒錐孔加工裝置，包括電極絲導(dǎo)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及錐擺機(jī)構(gòu)；
[0005]所述電極絲導(dǎo)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)向器和電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)組成，導(dǎo)向器上設(shè)有導(dǎo)向孔，工作時(shí)電極絲穿設(shè)在導(dǎo)向孔內(nèi)，電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)向孔的軸向伺服送進(jìn)電極絲；
[0006]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括一作為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的電機(jī)以及一被轉(zhuǎn)動(dòng)支承的轉(zhuǎn)套，電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)套，以此帶動(dòng)轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)；
[0007]所述錐擺機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤、錐轉(zhuǎn)套、錐擺軸、調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)以及防轉(zhuǎn)部件；
[0008]所述轉(zhuǎn)盤的一端與轉(zhuǎn)套的一端同軸固定連接或者為一體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤中央沿轉(zhuǎn)套軸向設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)盤另一端上沿轉(zhuǎn)套徑向設(shè)有凹槽，凹槽的兩個(gè)內(nèi)側(cè)面形成V形面或者內(nèi)凹型圓弧面，形成V形面的兩個(gè)內(nèi)側(cè)面的交線與轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交，內(nèi)凹型圓弧面的軸線與轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交，所述通孔與凹槽貫通；
[0009]所述錐轉(zhuǎn)套安置在轉(zhuǎn)盤的通孔中，錐轉(zhuǎn)套的主體為一套筒結(jié)構(gòu)，套筒的外圓上設(shè)有兩個(gè)沿徑向伸出的側(cè)翼，兩個(gè)側(cè)翼在套筒外圓周向?qū)ΨQ布置，每個(gè)側(cè)翼上均設(shè)有外凸型圓弧面，外凸型圓弧面的軸線與套筒的內(nèi)孔軸線垂直，錐轉(zhuǎn)套上的外凸型圓弧面與轉(zhuǎn)盤上的V形面或內(nèi)凹型圓弧面接觸配合形成偏轉(zhuǎn)副，錐轉(zhuǎn)套相對轉(zhuǎn)盤在外凸型圓弧面的軸線方向上定位，套筒外圓與通孔在偏轉(zhuǎn)副的偏轉(zhuǎn)方向上留有間隙，偏轉(zhuǎn)副的偏轉(zhuǎn)中心處于導(dǎo)向器的導(dǎo)向孔出口與工件加工面之間位置，所述偏轉(zhuǎn)中心即是電極絲的錐擺頂點(diǎn)；
[0010]所述錐擺軸同軸安裝在錐轉(zhuǎn)套套筒的內(nèi)孔中，錐擺軸上沿軸線方向設(shè)有貫通孔，所述導(dǎo)向器定位安裝在該貫通孔中；
[0011]所述調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)作為偏轉(zhuǎn)副的偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)部件或機(jī)構(gòu)作用于轉(zhuǎn)盤與錐轉(zhuǎn)套之間，當(dāng)操作調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)時(shí)，錐轉(zhuǎn)套上套筒的內(nèi)孔軸線相對轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
[0012]所述防轉(zhuǎn)部件為一個(gè)防止錐擺軸轉(zhuǎn)動(dòng)的部件或結(jié)構(gòu)，其具有一個(gè)固定端和一個(gè)防轉(zhuǎn)端，固定端相對所述電火花微小倒錐孔加工裝置的安裝座固定，防轉(zhuǎn)端與錐擺軸固定連接，以此限制錐擺軸繞自身軸線作周向轉(zhuǎn)動(dòng)，而錐擺軸在軸向和徑向具有自由度；
[0013]在工作狀態(tài)下，當(dāng)操作調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)迫使錐轉(zhuǎn)套上套筒的內(nèi)孔軸線相對轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，錐擺機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，錐擺軸作繞轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線的錐擺運(yùn)動(dòng)，由此通過導(dǎo)向器的導(dǎo)向孔帶動(dòng)電極絲作錐擺運(yùn)動(dòng)，而偏轉(zhuǎn)副接觸面之間沒有相對運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)伺服送進(jìn)電極絲的配合過程中，實(shí)現(xiàn)電火花微小倒錐孔加工。
[0014]上述方案中的有關(guān)內(nèi)容和變化解釋如下:
[0015]1.上述方案中，所述主題名稱中的“可調(diào)”二字是指被加工的微小倒錐孔的錐角角度可調(diào)。
[0016]2.上述方案中，所述“內(nèi)凹型圓弧面的軸線”是指由內(nèi)凹型圓弧面的半徑所形成完整圓孔的軸線。所述“外凸型圓弧面的軸線”是指由外凸型圓弧面的半徑所形成完整圓柱面的軸線。
[0017]3.上述方案中，為了有利于實(shí)現(xiàn)錐轉(zhuǎn)套在外凸型圓弧面的軸線方向上定位，而且在偏轉(zhuǎn)副的偏轉(zhuǎn)方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將所述轉(zhuǎn)盤上的通孔設(shè)計(jì)成長圓孔，轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)軸線與長圓孔的對稱面平行且在對稱面內(nèi)，長圓孔長度方向的直徑大于長圓孔寬度方向的直徑，長圓孔寬度方向的直徑等于或略大于錐轉(zhuǎn)套的套筒外圓直徑，以此實(shí)現(xiàn)錐轉(zhuǎn)套相對轉(zhuǎn)盤在外凸型圓弧面的軸線方向上定位。
[0018]4.上述方案中，為了使偏轉(zhuǎn)副的接觸面之間保持接觸配合，針對錐轉(zhuǎn)套設(shè)有彈簧或者凸球頂支結(jié)構(gòu)，所述彈簧或者凸球頂支結(jié)構(gòu)在套筒軸向作用于錐轉(zhuǎn)套，迫使錐轉(zhuǎn)套上的外凸型圓弧面與轉(zhuǎn)盤上的V形面或內(nèi)凹型圓弧面接觸配合形成偏轉(zhuǎn)副。
[0019]本實(shí)用新型工作原理和優(yōu)點(diǎn)如下:
[0020]當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)套帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)盤通過調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)和偏轉(zhuǎn)副帶動(dòng)錐轉(zhuǎn)套同步旋轉(zhuǎn)，如果此時(shí)錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔軸線與轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)軸線同軸，則錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔與轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)軸線同軸旋轉(zhuǎn)，如果錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔軸線調(diào)節(jié)成與轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)軸線成一交叉角度時(shí)，則錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔(軸線)繞轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)軸線錐轉(zhuǎn)。當(dāng)錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔錐轉(zhuǎn)時(shí)，由于錐擺軸在防轉(zhuǎn)部件作用下不能旋轉(zhuǎn)，則錐轉(zhuǎn)套的套筒內(nèi)孔只能通過裝在其中的軸承外圈經(jīng)軸承鋼球驅(qū)迫裝在錐擺軸外圓的軸承內(nèi)圈帶動(dòng)錐擺軸繞偏轉(zhuǎn)中心錐擺，同時(shí)，裝在錐擺軸內(nèi)的導(dǎo)向器導(dǎo)向孔驅(qū)迫其內(nèi)的電極絲錐擺。軸承、防轉(zhuǎn)部件起到了限制錐擺軸轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，將錐轉(zhuǎn)套的錐轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為錐擺軸錐擺運(yùn)動(dòng)。錐擺的運(yùn)動(dòng)速度可通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0021]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的電火花倒錐微小孔加工機(jī)構(gòu)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1.在工作中，偏轉(zhuǎn)副的接觸面之間無相對運(yùn)動(dòng)，即不會(huì)因相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生附加誤差，又不會(huì)因相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損，精度保持性好。
[0023]2.與采用錐面和球面組成的偏轉(zhuǎn)副相比，本實(shí)用新型采用外凸型圓弧面與V形面或內(nèi)凹型圓弧面接觸配合形成偏轉(zhuǎn)副，其型面簡單，易加工，而且能夠有效保持機(jī)構(gòu)精度。
【附圖說明】
[0024]附圖1為正維孔(微小孔)加工不意圖；
[0025]附圖2為噴油嘴剖面示意圖；
[0026]附圖3為倒維孔(微小孔)加工不意圖；
[0027]附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]附圖5為圖4的局部放大圖；
[0029]附圖6為圖5的A處放大圖；
[0030]附圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例偏轉(zhuǎn)副(兩段具有同圓心的外凸型圓弧面與V形面接觸配合)原理圖；
[0031]附圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例第一種偏轉(zhuǎn)副變化方案(兩段具有同圓心的外凸型圓弧面與內(nèi)凹型圓弧面接觸配合)原理圖；
[0032]附圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例第二種偏轉(zhuǎn)副變化方案(兩段具有非同圓心的外凸型圓弧面與內(nèi)凹型圓弧面接觸配合)原理圖；
[0033]附圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例在偏轉(zhuǎn)副處替代彈簧的凸球頂支結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例在偏轉(zhuǎn)副處替代調(diào)節(jié)螺釘?shù)钠匿N調(diào)節(jié)定位結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖12為圖11的B-B剖視圖；
[0036]附圖13為本實(shí)用新型錐轉(zhuǎn)套、軸承以及錐擺軸裝配結(jié)構(gòu)圖；
[0037]附圖14為圖13中C-C剖面上錐轉(zhuǎn)套和錐擺軸在錐擺運(yùn)動(dòng)中的示意圖。
[0038]以上附圖中:1.工件；2.入口；3.出口；4.噴油嘴；5.噴油孔；6.轉(zhuǎn)套；7.導(dǎo)向器；8.錐擺軸；9.錐轉(zhuǎn)套；10.側(cè)翼；11.軸承；12.電極；13.壓盤；14.彈簧；15.凸型圓弧面；16.V形面；17.調(diào)節(jié)螺釘；18.防轉(zhuǎn)架；19.防轉(zhuǎn)桿；20.第一滾輪；21.第二滾輪；22.電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)；23.轉(zhuǎn)盤；24.內(nèi)軸；25.軸承；26.電機(jī)；27.小帶輪；28.同步帶；29.大帶輪；30.凸球；31.偏心銷；32.安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0040]實(shí)施例:一種可調(diào)電火花微小倒錐孔加工裝置
[0041]如圖4-7所示，該加工裝置包括電極絲導(dǎo)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及錐擺機(jī)構(gòu)。
[0042]所述電極絲導(dǎo)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)向器7和電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)22組成(見圖4和圖5)。導(dǎo)向器7上設(shè)有導(dǎo)向孔，電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)22包括第一滾輪20和第二滾輪21，第一