專利名稱：噴油嘴針閥體座面仿形電火花機床機械裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種用于精加工柴油機噴油嘴針伐體座面專用機床的機械裝置。
公知的座面精加工機床，目前有3種形式1、風動磨頭手動操作座面加工機床，其特征是工件以中孔定位，定位件為一空心套管，磨桿從套管孔內進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床，其特征是頭架主軸系統以夾頭夾持工件外園，由磨頭及其往復運動導軌系統組成加工機構，以砂輪磨削座面。
3、走絲型電火花加工機床，其特征為工件以一空心套管定位，其定位方式與風動磨頭手動操作機床相同，以一根保持在空心導管中的金屬絲為電極，從定位套管孔中指向被加工座面。另設一套往復運動機構，自動走絲機構，加工間隙自動調整機構等，控制電極絲端點與被加工座面之間的狀態。
以上3種形式所共有的特征是工件定位與加工系統均為兩體結構，因而存在著定位誤差及結構精度誤差，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，因而對于目前國際推廣的節油指標較好的J系列，P系列等低慣量噴油嘴，其中孔直徑較小，因此磨桿直徑就進一步受到限制，對于此類噴油嘴，國內外均感十分困難，同時因機械加工的工藝能力的限制也從實際可行性上限制了低慣量噴油嘴的進一步發展與研制。
以蘇聯為代表的走絲型電火花加工，雖可做到無切削力，但結構誤差與定位誤差較大，同時因定位與加工系統基本上與風動磨頭手動操作機床相似，因而對小直徑噴油嘴其適應能力也很差，因電火花加工生產效率與電極面積基本上成正比，因此這種加工形式生產效率極低。
本發明的目的，就是為了以一種仿形電極以放電加工的形式高效高質量的解決噴油嘴針伐體座面的加工問題。
由本發明人所申報實用新型專利，專利號為87212685.4名為噴油嘴座面電火花機床電極，僅公開了一種將工件定位原件與加工電極組合成為一種整體結構的專用電極形式。其特征為由一導體芯軸用兩絕緣套與外套壓裝在一起，電極頭壓裝在導電芯軸一端，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伐體錐面，外套為一高硬度筒形另件，可同時完成自身定位與工件定位。
下面將全部公開組成噴油嘴座面仿形電火花加工機床機械裝置的全部技術解決方案。
本發明的枝術解決方案是以專利87212685.4所稱電極為本裝置電極形式，加工件以工件內孔與電極外圓作徑向定位，電極外圓在加工中以工件內孔作進給導向，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，設置一修正電極，使修正電極也支承在一只繞一中心擺動的V型體上，由專用微型電機驅動，使電機皮帶輪轉動的同時驅動修正電極在V型體上旋轉，同時由電機皮帶輪上的偏心肖與擺動V型體形成偏心搖桿機構，使修正電極完成自轉與公轉的兩種復合運動，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。
以步進電機通過磨擦輪傳動系統驅動精密測微計作放電間隙調整機構。
利用一微型電機通過傳動系統分別驅動工件與電極使其完成同軸反向旋轉運動，同時由電機驅動彈性傳動帶向電極提供同步跟蹤測微計測量面的軸向力，使其能夠無間隙的跟蹤自動調整系統。
本機械裝置及利用此裝置組成的電火花座面加工機床與公知座面加工機床相比有如下實質性進步。
(1)極高的定位精度與加工精度，實際使用表明，由本裝置所加工的座面園度為0.1UM座面光潔度Ra0.2座面對中孔軸向跳動不大于0.002mm。這種質量指標在目前國內外各種加工方法中處于絕對領先水平，實際上，任何機械加工水平也不可能達到。
(2)成形電極的修正，修正電極本身定位均采用紅寶石V型定位面具有無間隙，無定位誤差，使用壽命長及精度保持性極高的優點。
(3)采用步進電機 通過磨擦輪傳動，驅動精密測微計使整個放電間隙自動調整機構傳動鏈短，機構慣量小反應快，使放電電壓從零到120V范圍內均有良好的自動跟蹤性。
(4)機床結構排除了公知機床所必需的頭架系統，動力頭往復運動機構，機床主軸系統等傳統結構因而使機械裝置結構簡單，故障率很低。
(5)完成同樣的加工任務，本機電耗僅0.25千瓦，僅僅是公知機床的十分之一。
附圖
(1)成型電極電火花座面機床機械裝置平面布置圖。
附圖(2)放電加工及間隙自動調整機構，A向視圖。
附圖(3)放電加工及間隙自動調整機構，B向視圖。
附圖(4)成型電極半自動修正機構剖視圖。
附圖(5)冷卻液供應通道剖視圖。
附圖(6)修正角度微調機構。
附圖(7)擺動V型體正向視圖。
附圖(8)寶石V型架另件圖。
以下結合附圖詳述本發明的技術解決方案。
本發明可由附圖(1)所示，由放電加工及間隙自動調整機構1。
半自動電極修正機構2組成，它們均以螺釘固定在一平面度在全長不超過0.002mm的金屬底板上。
附圖(2)為放電加工及間隙自動調整機構A向視圖。工件(1)以內孔與電極(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)為動配合，其作用是將來自 機床的潤滑油經機床上設置的輸油軟管，經管接頭(5)通過電極上的進油孔，電極內腔，經工件與電極配合段，電極上的節流孔，流入工件、電極配合間隙，目的在于建立一定的靜壓潤滑作用，提高工件加工定位精度及電極定位面使用壽命。
來自機床冷卻系統的冷卻油，經機床上設置的輸油管接頭(6)通過供油套上與管接頭(6)相連通的軸向孔將冷卻液通過工件上的進油孔，直接送往工件座面放電加工處，以起到放電加工介質及冷卻的雙重作用。
供油套利用其本身上的開口活動的卡在V型體的左臂上，當電極利用固定在其外圓上的皮帶輪(7)受電機(8)皮帶輪(9)傳動的彈性傳動帶(10)的驅動時供油套不應對電極產生任何干涉其轉動與定位的力，彈性傳動帶(10)同時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。
正極導電片(11)固定在導電片絕緣支架(12)上，并有彈簧(13)的作用使正極導電片可靠的壓在工件端面，裝卸工件時 只須拉出導電片絕緣支架(12)，使其脫離定位套(14)的定位齒的約束然后再轉離垂直位置，拉開驅動工件轉動的彈性傳動帶(15)(見圖3)便可取下工件。
工件的傳動是由電機(8)經皮帶輪(9)傳動帶(16)導輪(17)傳動帶(15)導輪(18)由傳動帶(15)的單邊驅動。工件與電極在上述驅動裝置的作用下，轉向相反。導輪(17)(18)內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。
負極導電片(23)經絕緣塊(24)固定在測微計(25)按裝支架(26)上，負極導電片為一彈性導體，工作時依靠彈性貼在電極芯軸尾端。
由測微計(25)作精密絲杠，由磨擦輪(27)(28)步進電機(29)組成了加工間隙自動調整機構，來自放電加工間隙的電壓訊號，經微機處理后，向步進電機(29)發出相應的控制指令，并由步進電機通過磨擦輪控制測微計的前進或后退，電極(2)則由于彈性傳動帶(10)對皮帶輪(7)具有一定的軸向分力，使電極在旋轉的同時及時的響應測微計測量端面的動作狀態，這樣便達到了調整 放電間隙電壓的目的。
圖(4)為電極半自動修正機構。
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帶(31)的拉力定位于擺動搖桿(32)上的紅寶石定位面上，并由微型同步電機(33)通過皮帶輪(34)傳動帶(31)驅動電極皮帶輪(35)并驅動修正電極旋轉，同時搖桿以軸(36)為擺動中心，受偏心肖(37)的控制與電機(33)的轉動 同步擺動。修正電極通過彈性導電片(38)接通脈沖電源負極，并由紅寶石定位塊(39)作后端軸向定位。
彈性導電片(38)靠絕緣塊(40)固定在搖桿(32)上。
微型同步電機(33)軸(36)均以支架(41)作固定支架，軸(36)對修正電極軸線，被修正電極軸線平行度應有較高的要求。平行度的修正以研磨支架(41)底面為基礎，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)微調座面修正度，定位肖(43)同時具有將來自 機床冷卻系統的冷卻液，經軟質輸油管，經管接頭(47)通過滑板內部通道、定位肖上的導油孔，最后經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)導軌(47)之間裝有鋼球，在導軌(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T型槽底面產生一定的磨擦力，起到修正定位作用，壓下壓套(49)時可手推移位，以調節滑板在導軌上的位置。
工件在粗加工后即應修正一次電極，這時應取下工件，將滑板推以最佳修正位置，啟動機床修正按鈕，即可自動完成修正動作。對于一種類型的另件，其最佳修正位置是固定的，這時可用定位螺釘(51)與擋鐵(52)確定滑板定位的位置。
機床的調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型面對底板上基準面，修正電極V型支承面對擺動V型體支承軸，對滑板移動全長有較高的平行度。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。
滑板與導軌的加工主要是保證鋼球滾道對導軌底面平行度，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軌做成一體結構，經鍛刨熱處理精磨兩平面，然后在工具磨床上 以精磨合格的導軌底面為基準，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。
權利要求1.一種噴油嘴座面電火花機床機械裝置，由放電加工及間隙自動調整機構1、半自動放電修正機構2組成，放電加工及間隙自動調整機構1、半自動修正機構2、均按裝在底板3上，其特征在于放電加工及間隙自動調整機構中，步進電機(29)、通過摩擦輪(27)(28)傳動精密絲杠(25)，精密絲杠推動整體式電極(2)，整體式電極(2)受傳動帶(10)皮帶輪(7)的約束以外園定位于V型體(3)上，電動機(8)通過傳動帶(10)(15)(16)皮帶輪(9)傳動整體式電極(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，在半自動電極放電修正機構中；裝在同步電機(33)軸上的皮帶輪(34)上裝有偏心肖(37)驅動擺動搖桿(32)繞軸(36)產生擺動，同步電機(33)軸(36)均按裝在支架(41)上，皮帶輪(33)通過橡膠傳動帶(31)驅動放置在擺動搖桿上的修正電極(30)后端裝有定位塊(39)。
2.根據權利要求1所說的噴油嘴座面電火花機床機械裝置，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.根據權利要求1所說的噴油嘴座面電火花機床機械裝置，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.根據權利要求1所說的噴油嘴座面電火花機床機械裝置，其特征在于擺動搖桿(32)上面裝有紅寶石并制成V型定位面。
專利摘要本實用新型屬于一種用于精加工噴油嘴針閥體座面的專用機床的機械裝置，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構，由步進電機及測微計組成間隙自動調整機構。對電極錐面的修正，仍然采用放電加工方法。并公開了一種既能旋轉又定軸擺動的加工電極的放電修正裝置的發明，修正電極的運動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，結構簡單，適合2.5mm以上孔徑的噴油嘴座面電火花加工。
文檔編號B23H9/10GK2069766SQ89201289
公開日1991年1月23日 申請日期1989年1月28日 優先權日1989年1月28日
發明者董廣計 申請人:山東菏澤油泵油嘴廠