避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法技术

本发明专利技术公开了一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，包括一个顶部设有开口的腔体，腔体的顶部设置有台阶，台阶所围成的形状与工件开孔出口所在平面的形状和大小一致；腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具；并公开了加工方法，制作带腔体的夹具，将工件装夹在夹具上；将补水管接入注水口，使夹具腔体与工件形成的密闭空腔中充满水；进行电火花加工工艺孔，加工完成后停止；从注水口向密封腔内注入冷却水，当工件被穿透后，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量，而且将工艺孔加工速度提高2～3倍。

Fixture and Method for Avoiding Ablation at the Outlet of EDM Process Hole

The invention discloses a fixture for avoiding ablation at the outlet of EDM process hole, which comprises a cavity with an opening at the top, a step at the top of the cavity, and the shape of the step is the same as that of the plane where the workpiece opens the outlet; a water injection and drainage opening are arranged on the cavity wall, and a fastener is arranged on the cavity wall, which is used to fasten the workpiece and fixture. The processing method is also disclosed, the fixture with cavity is made and the workpiece is clamped on the fixture; the water supply pipe is connected to the water injection port to fill the closed cavity formed by the fixture cavity and the workpiece; the EDM process hole is processed and stopped after finishing; the cooling water is injected into the sealing cavity from the water injection port, and when the workpiece is penetrated, the discharge area at the outlet of the process hole is still in circulation. In water environment, the spark discharge at the outlet of the process hole can still be cooled and scoured, thus effectively improving the quality of the outlet of the EDM process hole, and increasing the processing speed of the process hole by 2-3 times.

【技术实现步骤摘要】
避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法
本专利技术属于电火花加工工艺孔领域，具体涉及一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法。
技术介绍
电火花小孔加工是采用中空管状电极，利用火花放电蚀除原理加工零件的一种加工工艺。加工时，高压去离子水从中空管状电极的中空管中持续喷出，为加工过程提供冷却和排屑作用。然而，当电极穿透工件后，电极中空管中的高压去离子水作用失效，此时电极放电部位由小孔底部移至小孔侧壁，且无去离子水冷却和排屑，很容易造成小孔加工时的出口停顿和烧蚀问题，严重时会造成微裂纹或孔径超差，如图1和图2所示。
技术实现思路
为了解决了现有技术中存在的问题，本专利技术公开了避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，包括一个顶部开口的腔体，腔体四周为腔壁，腔壁的顶面与工艺孔出口面的形状相同；腔壁的顶面还设置有一台阶，台阶内侧面紧贴工件，腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具。注水口开设在腔壁的下部，排水口开设在与注水口相对的一侧。排水口开设在腔壁的上部。腔壁与工件连接处设置有密封垫。腔体的底部设置有一底座。腔壁采用硬度低于工件硬度的材料制成。腔体的形状与工件需要加工的工艺孔阵列形状相同。腔体开口所在横截面大于所述工艺孔阵列的面积。避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的方法，包括以下步骤：步骤1，制作带腔体的夹具，夹具的开口与工件上加工孔的出口所在面的形状和尺寸一致；步骤2，装夹工件，将工件装夹在步骤1所制作的夹具上，工件与夹具的开口处连接且密封；步骤3，将补水管接入夹具的注水口，使夹具腔体与工件形成的密闭空腔中充满水；步骤4，进行电火花加工工艺孔，直至加工完成后停止。步骤3中，低压补水管应具有足够的流量和压力，排水口形成水柱持续喷射，空腔内的水形成对流。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：腔体的顶部设置有台阶，台阶所围成的形状与工件开孔出口所在平面的形状和大小一致；腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具，腔体与工件形成密封腔，从注水口向密封腔内注入冷却冲刷水，在进行电火花加工工艺孔时，当工件被穿透后，虽然中空管电极中喷出的高压水冲刷作用失效，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量，而且将工艺孔加工速度提高2～3倍。进一步的，注水口开设在腔壁的下部，排水口开设在与注水口相对的一侧，排水口开设在腔壁的上部，使得腔体内易于形成对流。进一步的，腔壁与工件连接处设置有密封垫，避免缝隙漏水泄压，保证冷却和冲刷效果。进一步的，腔体的底部设置有一底座，使得不同形状的腔体均可通过底座安装在同一设备上。进一步的，腔体的形状与工件需要加工的工艺孔阵列形状相同，有利于提高冲刷和冷却效果。进一步的，腔体开口所在横截面大于所述工艺孔阵列的面积，对工件进行一次装夹即可完成阵列工艺孔的加工，效率高。进一步的，腔壁采用硬度低于工件硬度的材料制成，避免夹具碰伤工件，降低工件损坏的风险。附图说明图1是电火花加工工艺孔穿透前放电与冲刷状态示意图。图2是电火花加工工艺孔穿透后放电与冲刷状态示意图。图3是本专利技术夹具装夹工件前示意图。图4是本专利技术夹具装夹工件后示意图。附图中：1-腔体，2-排水口，3-紧固件，4-注水接口，5-工件，6-腔壁，7-底座。具体实施方式下面结合附图及实例对本专利技术进行详细描述，但本专利技术的保护范围不仅局限于下述实施例：如图3和图4所示，一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，包括一个顶部开口的腔体1，腔体四周为腔壁6，腔壁6的顶面与工艺孔出口面的形状相同；腔壁6的顶面还设置有一台阶，台阶内侧面紧贴工件5，腔壁6上开设有注水口4和排水口2，腔壁6上还设置有紧固件3，紧固件用于紧固工件与夹具；注水口4开设在腔壁6的下部，排水口2开设在与注水口4相对的一侧；排水口2开设在腔壁6的上部。腔体1的底部设置有一底座7。腔壁6与工件5连接处设置有密封垫；腔壁6采用硬度低于工件5硬度的材料制成。腔体1的形状与工件5需要加工的工艺孔阵列形状相同；腔体1开口所在横截面大于所述工艺孔阵列的面积。避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的方法，包括以下步骤：步骤1，制作带腔体1的夹具，夹具的开口与工件5上加工孔的出口所在面的形状和尺寸一致；步骤2，装夹工件，将工件装夹在步骤1所制作的夹具上，工件5与夹具的开口处连接且密封；步骤3，将补水管接入夹具的注水口4，使夹具腔体与工件形成的密闭空腔中充满水；步骤4，进行电火花加工工艺孔，直至加工完成后停止。步骤3中，低压补水管应具有足够的流量和压力，排水口形成水柱持续喷射，空腔内的水形成对流。注水口4采用螺纹孔，注水管通过螺纹与注水口4连接，注水管还连接有水泵。实施例，某扇形环块类零件，零件内环面光滑，外环面有不规则凹腔，需加工30处矩形阵列工艺孔，工艺孔入口在扇形块内环面上，出口在外环面的凹腔中，其步骤是：步骤1，制作带腔体1结构的夹具：根据工件结构特点制作带能储水的腔体1结构的夹具；步骤2，装夹工件：将工件装夹在步骤1所制备的夹具上，腔壁6与工件5外环表面形成相对密闭的空腔，需加工的工艺孔出口处于所述空腔之中；步骤3，将低压补水管接入夹具的注水接口，并开启补水泵，低压补水管具有足够的流量和压力，使储水槽与工件形成的密闭空腔中充满水，保证排水口有一定压力的水柱持续喷射，使空腔内的水形成对流；步骤4，进行电火花加工工艺孔，直至加工完成后停止。在进行电火花工艺孔加工时，当工件被穿透后，虽然中空管电极中喷出的高压水冲刷作用失效，但工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，将工艺孔加工速度提高2～3倍，同时消除可电火花小孔加工后的出口烧蚀问题，有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，包括一个顶部开口的腔体(1)，腔体四周为腔壁(6)，腔壁(6)的顶面与工艺孔出口面的形状相同；腔壁(6)的顶面还设置有一台阶，台阶内侧面紧贴工件(5)，腔壁(6)上开设有注水口(4)和排水口(2)，腔壁(6)上还设置有紧固件(3)，紧固件用于紧固工件与夹具。

【技术特征摘要】
1.一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，包括一个顶部开口的腔体(1)，腔体四周为腔壁(6)，腔壁(6)的顶面与工艺孔出口面的形状相同；腔壁(6)的顶面还设置有一台阶，台阶内侧面紧贴工件(5)，腔壁(6)上开设有注水口(4)和排水口(2)，腔壁(6)上还设置有紧固件(3)，紧固件用于紧固工件与夹具。2.根据权利要求1所述的避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，注水口(4)开设在腔壁(6)的下部，排水口(2)开设在与注水口(4)相对的一侧。3.根据权利要求2所述的避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，排水口(2)开设在腔壁(6)的上部。4.根据权利要求1所述的避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，腔壁(6)与工件(5)连接处设置有密封垫。5.根据权利要求1所述的避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于，腔体(1)的底部设置有一底座(7)。6.根据权利要求1所述的避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐佩，王亚东，陈阳，李亚，朱红钢，王琼波，程媛媛，张吉磊，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61