一种可调电火花微小倒锥孔加工装置，其特征在于：包括电极丝导向进给机构、旋转机构以及锥摆机构；旋转机构包括电机以及转套，电机带动转套旋转；锥摆机构包括转盘、锥转套、锥摆轴、调节定位结构以及防转部件；锥转套上的外凸型圆弧面与转盘上的V形面或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副，锥摆轴同轴安装在锥转套套筒的内孔中，导向器定位安装在锥摆轴中，调节定位结构使偏转副发生偏转，防转部件防止锥摆轴转动，锥摆机构在旋转机构的带动下，锥摆轴通过导向器带动电极丝作锥摆运动，在电极丝进给机构配合下实现电火花微小倒锥孔加工。本方案结构简捷、偏转副磨损小，加工性和保持性好，精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种可调电火花微小倒锥孔加工装置
本专利技术涉及电火花加工领域，尤其涉及一种可调电火花微小倒锥孔加工装置。
技术介绍
在电火花微孔加工中，由于电火花侧向放电的原因，一般所加工孔为正锥孔，参见附图1所示，即工件1上正锥孔的电极入口2大于电极出口3。但在有些应用中，参见附图2所示，如汽车发动机喷油嘴4的喷油孔5则要求使用倒锥孔，参见附图3所示，即工件1上倒锥孔的电极入口2小于电极出口3，以获得燃油喷出后更好的雾化效果。中国专利CN102069249A公开了一件名称为《用于微细倒锥孔电火花加工的锥角推摆机构》的专利技术专利申请，该申请公开了一种面向欧IV（国4）标准以上的喷油嘴细微倒锥孔电火花加工机构，其基于微细电极倒锥圆锥面运动原理，通过偏转轴套内圆锥面与凸球面拟合方式，以球心精确定位微小锥角顶点，通过调节偏转轴套上端偏心距离，实现微小锥角大小的精确调节；通过两个轴承的类行星运动，以传递动力使偏转轴套在锥角偏摆时无自转运动；定位销精确定位旋转模块自转中心与凸球面球心所在竖直轴线的重合；电极在轴向伺服进给的同时，在偏转轴套及导向器带动下沿设定的圆锥面摇动，从而在工件上加工出设定锥角的倒锥孔。上述机构能够实现倒锥孔的加工，但是该机构结构复杂、加工精度要求高；特别是偏转轴套内圆锥面与凸球面之间存在相对运动，使用过程中会造成磨损，从而影响加工精度，加工的孔的锥度、圆度和孔径等不能够长期保持一致。于是，如何克服上述不足便成为本专利技术的研究课题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种结构更为简捷、加工性和保持性更好的可调电火花微小倒锥孔加工装置。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可调电火花微小倒锥孔加工装置，包括电极丝导向进给机构、旋转机构以及锥摆机构；所述电极丝导向进给机构主要由导向器和电极丝进给机构组成，导向器上设有导向孔，工作时电极丝穿设在导向孔内，电极丝进给机构沿导向孔的轴向伺服送进电极丝；所述旋转机构包括一作为旋转动力的电机以及一被转动支承的转套，电机输出轴传动连接转套，以此带动转套旋转；所述锥摆机构包括转盘、锥转套、锥摆轴、调节定位结构以及防转部件；所述转盘的一端与转套的一端同轴固定连接或者为一体结构，转盘中央沿转套轴向设有通孔，转盘另一端上沿转套径向设有凹槽，凹槽的两个内侧面形成V形面或者内凹型圆弧面，形成V形面的两个内侧面的交线与转套的旋转轴线垂直相交，内凹型圆弧面的轴线与转套的旋转轴线垂直相交，所述通孔与凹槽贯通；所述锥转套安置在转盘的通孔中，锥转套的主体为一套筒结构，套筒的外圆上设有两个沿径向伸出的侧翼，两个侧翼在套筒外圆周向对称布置，每个侧翼上均设有外凸型圆弧面，外凸型圆弧面的轴线与套筒的内孔轴线垂直，锥转套上的外凸型圆弧面与转盘上的V形面或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副，锥转套相对转盘在外凸型圆弧面的轴线方向上定位，套筒外圆与通孔在偏转副的偏转方向上留有间隙，偏转副的偏转中心处于导向器的导向孔出口与工件加工面之间位置，所述偏转中心即是电极丝的锥摆顶点；所述锥摆轴同轴安装在锥转套套筒的内孔中，锥摆轴上沿轴线方向设有贯通孔，所述导向器定位安装在该贯通孔中；所述调节定位结构作为偏转副的偏转调节部件或机构作用于转盘与锥转套之间，当操作调节定位结构时，锥转套上套筒的内孔轴线相对转套的旋转轴线发生偏转；所述防转部件为一个防止锥摆轴转动的部件或结构，其具有一个固定端和一个防转端，固定端相对所述电火花微小倒锥孔加工装置的安装座固定，防转端与锥摆轴固定连接，以此限制锥摆轴绕自身轴线作周向转动，而锥摆轴在轴向和径向具有自由度；在工作状态下，当操作调节定位结构迫使锥转套上套筒的内孔轴线相对转套的旋转轴线发生偏转后，锥摆机构在旋转机构的带动下，锥摆轴作绕转套的旋转轴线的锥摆运动，由此通过导向器的导向孔带动电极丝作锥摆运动，而偏转副接触面之间没有相对运动，同时在电极丝进给机构伺服送进电极丝的配合过程中，实现电火花微小倒锥孔加工。上述方案中的有关内容和变化解释如下：1．上述方案中，所述主题名称中的“可调”二字是指被加工的微小倒锥孔的锥角角度可调。2．上述方案中，所述“内凹型圆弧面的轴线”是指由内凹型圆弧面的半径所形成完整圆孔的轴线。所述“外凸型圆弧面的轴线”是指由外凸型圆弧面的半径所形成完整圆柱面的轴线。3．上述方案中，为了有利于实现锥转套在外凸型圆弧面的轴线方向上定位，而且在偏转副的偏转方向上发生偏转，将所述转盘上的通孔设计成长圆孔，转套的旋转轴线与长圆孔的对称面平行且在对称面内，长圆孔长度方向的直径大于长圆孔宽度方向的直径，长圆孔宽度方向的直径等于或略大于锥转套的套筒外圆直径，以此实现锥转套相对转盘在外凸型圆弧面的轴线方向上定位。4．上述方案中，为了使偏转副的接触面之间保持接触配合，针对锥转套设有弹簧或者凸球顶支结构，所述弹簧或者凸球顶支结构在套筒轴向作用于锥转套，迫使锥转套上的外凸型圆弧面与转盘上的V形面或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副。本专利技术工作原理和优点如下：当旋转机构的转套带动转盘旋转时，转盘通过调节定位结构和偏转副带动锥转套同步旋转，如果此时锥转套的套筒内孔轴线与转套旋转轴线同轴，则锥转套的套筒内孔与转套旋转轴线同轴旋转，如果锥转套的套筒内孔轴线调节成与转套旋转轴线成一交叉角度时，则锥转套的套筒内孔（轴线）绕转套旋转轴线锥转。当锥转套的套筒内孔锥转时，由于锥摆轴在防转部件作用下不能旋转，则锥转套的套筒内孔只能通过装在其中的轴承外圈经轴承钢球驱迫装在锥摆轴外圆的轴承内圈带动锥摆轴绕偏转中心锥摆，同时，装在锥摆轴内的导向器导向孔驱迫其内的电极丝锥摆。轴承、防转部件起到了限制锥摆轴转动的作用，将锥转套的锥转运动转化为锥摆轴锥摆运动。锥摆的运动速度可通过调节旋转机构的驱动电机转速进行调节。本专利技术与现有的电火花倒锥微小孔加工机构相比具有以下优点：1．在工作中，偏转副的接触面之间无相对运动，即不会因相互运动产生附加误差，又不会因相互运动产生磨损，精度保持性好。2．与采用锥面和球面组成的偏转副相比，本专利技术采用外凸型圆弧面与V形面或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副，其型面简单，易加工，而且能够有效保持机构精度。附图说明附图1为正锥孔（微小孔）加工示意图；附图2为喷油嘴剖面示意图；附图3为倒锥孔（微小孔）加工示意图；附图4为本专利技术实施例结构示意图；附图5为图4的局部放大图；附图6为图5的A处放大图；附图7为本专利技术实施例偏转副（两段具有同圆心的外凸型圆弧面与V形面接触配合）原理图；附图8为本专利技术实施例第一种偏转副变化方案（两段具有同圆心的外凸型圆弧面与内凹型圆弧面接触配合）原理图；附图9为本专利技术实施例第二种偏转副变化方案（两段具有非同圆心的外凸型圆弧面与内凹型圆弧面接触配合）原理图；附图10为本专利技术实施例在偏转副处替代弹簧的凸球顶支结构示意图；附图11为本专利技术实施例在偏转副处替代调节螺钉的偏心销调节定位结构示意图；附图12为图11的B-B剖视图；附图13为本专利技术锥转套、轴承以及锥摆轴装配结构图；附图14为图13中C-C剖面上锥转套和锥摆轴在锥摆运动中的示意图。以上附图中：1．工件；2．入口；3．出口；4．喷油嘴；5．喷油孔；6．转套；7．导向器；8．锥摆轴；9．锥转套；10．侧翼；11．轴承；12．电极；13．压盘；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可调电火花微小倒锥孔加工装置，其特征在于：包括电极丝导向进给机构、旋转机构以及锥摆机构；所述电极丝导向进给机构主要由导向器（7）和电极丝进给机构（22）组成，导向器（7）上设有导向孔，工作时电极丝（12）穿设在导向孔内，电极丝进给机构（22）沿导向孔的轴向伺服送进电极丝（12）；所述旋转机构包括一作为旋转动力的电机（26）以及一被转动支承的转套（6），电机（26）输出轴传动连接转套（6），以此带动转套（6）旋转；所述锥摆机构包括转盘（23）、锥转套（9）、锥摆轴（8）、调节定位结构以及防转部件；所述转盘（23）的一端与转套（6）的一端同轴固定连接或者为一体结构，转盘（23）中央沿转套（6）轴向设有通孔，转盘（23）另一端上沿转套（6）径向设有凹槽，凹槽的两个内侧面形成V形面（16）或者内凹型圆弧面， 形成V形面（16）的两个内侧面的交线与转套（6）的旋转轴线垂直相交，内凹型圆弧面的轴线与转套（6）的旋转轴线垂直相交，所述通孔与凹槽贯通；所述锥转套（9）安置在转盘（23）的通孔中，锥转套（9）的主体为一套筒结构，套筒的外圆上设有两个沿径向伸出的侧翼（10），两个侧翼（10）在套筒外圆周向对称布置，每个侧翼（10）上均设有外凸型圆弧面（15），外凸型圆弧面（15）的轴线与套筒的内孔轴线垂直，锥转套（9）上的外凸型圆弧面（15）与转盘（23）上的V形面（16）或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副，锥转套（9）相对转盘（23）在外凸型圆弧面（15）的轴线方向上定位，套筒外圆与通孔在偏转副的偏转方向上留有间隙，偏转副的偏转中心处于导向器（7）的导向孔出口与工件加工面之间位置，所述偏转中心即是电极丝（12）的锥摆顶点；所述锥摆轴（8）同轴安装在锥转套（9）套筒的内孔中，锥摆轴（8）上沿轴线方向设有贯通孔，所述导向器（7）定位安装在该贯通孔中；所述调节定位结构作为偏转副的偏转调节部件或机构作用于转盘（23）与锥转套（9）之间，当操作调节定位结构时，锥转套（9）上套筒的内孔轴线相对转套（6）的旋转轴线发生偏转；所述防转部件为一个防止锥摆轴（8）转动的部件或结构，其具有一个固定端和一个防转端，固定端相对所述电火花微小倒锥孔加工装置的安装座固定，防转端与锥摆轴（8）固定连接，以此限制锥摆轴（8）绕自身轴线作周向转动，而锥摆轴（8）在轴向和径向具有自由度；在工作状态下，当操作调节定位结构迫使锥转套（9）上套筒的内孔轴线相对转套（6）的旋转轴线发生偏转后，锥摆机构在旋转机构的带动下，锥摆轴（8）作绕转套（6）的旋转轴线的锥摆运动，由此通过导向器（7）的导向孔带动电极丝（12）作锥摆运动，而偏转副接触面之间没有相对运动，同时在电极丝进给机构（22）伺服送进电极丝（12）的配合过程中，实现电火花微小倒锥孔加工。...
【技术特征摘要】
1.一种可调电火花微小倒锥孔加工装置，其特征在于：包括电极丝导向进给机构、旋转机构以及锥摆机构；所述电极丝导向进给机构主要由导向器（7）和电极丝进给机构（22）组成，导向器（7）上设有导向孔，工作时电极丝（12）穿设在导向孔内，电极丝进给机构（22）沿导向孔的轴向伺服送进电极丝（12）；所述旋转机构包括一作为旋转动力的电机（26）以及一被转动支承的转套（6），电机（26）输出轴传动连接转套（6），以此带动转套（6）旋转；所述锥摆机构包括转盘（23）、锥转套（9）、锥摆轴（8）、调节定位结构以及防转部件；所述转盘（23）的一端与转套（6）的一端同轴固定连接或者为一体结构，转盘（23）中央沿转套（6）轴向设有通孔，转盘（23）另一端上沿转套（6）径向设有凹槽，凹槽的两个内侧面形成V形面（16）或者内凹型圆弧面，形成V形面（16）的两个内侧面的交线与转套（6）的旋转轴线垂直相交，内凹型圆弧面的轴线与转套（6）的旋转轴线垂直相交，所述通孔与凹槽贯通；所述锥转套（9）安置在转盘（23）的通孔中，锥转套（9）的主体为一套筒结构，套筒的外圆上设有两个沿径向伸出的侧翼（10），两个侧翼（10）在套筒外圆周向对称布置，每个侧翼（10）上均设有外凸型圆弧面（15），外凸型圆弧面（15）的轴线与套筒的内孔轴线垂直，锥转套（9）上的外凸型圆弧面（15）与转盘（23）上的V形面（16）或内凹型圆弧面接触配合形成偏转副，锥转套（9）相对转盘（23）在外凸型圆弧面（15）的轴线方向上定位，套筒外圆与通孔在偏转副的偏转方向上留有间隙，偏转副的偏转中心处于导向器（7）的导向孔出口与工件加工面之间位置，所述偏转中心即是电极丝（12）的锥摆顶点；所述锥摆轴（8）同轴安装在锥转套（9）套筒的内孔中，锥摆轴（8）上沿轴线方向设有贯通孔，所述导向器（7）定位安装在该贯通孔中；所述调节定位结构作为偏转副的偏转调节部件或机构作用于转盘（23）与锥转套（9）之间，当操作调节定位结构时，锥转套（9）上套筒的内孔轴线相对转套（6）的旋转轴线发生偏转；所述防转部件为一个防止锥摆轴（8）转动的部件或结构，其具有一个固定端和一个防转端，固定端相对所述电火花微小倒锥孔加工装置的安装座固定，防转端与锥摆轴（8）固定连接，以此限制锥摆轴（8）绕自身轴线作周向转动，而锥摆轴（8）在轴向和径向具有自由度；在工作状态下，当操作调节定位结构迫使锥转套（9）上套筒的内孔轴线相对转套（6）的旋转轴线发生偏转后，锥摆机构在旋转机构的带动下，锥摆轴（8）作绕转套（6）的旋转轴线的锥摆运动，由此通过导向器（7）的导向孔带动电极丝（12）作锥摆运动，而偏转副接触面之间没有相对运动，同时在电极丝进给机构（22）伺服送进电极丝（12）的配合过程中，实现电火花微小倒锥孔加工。2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于：所述转盘（23）上的通孔为长圆孔，转套（6）的旋转轴线与长圆孔的对称面平行且在对称面内，长圆孔长度方向的直径大...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁人平，叶军，董志轶，叶秋琴，陆晓华，庄昌华，孔文刚，
申请(专利权)人：苏州电加工机床研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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