本实用新型专利技术属于电火花加工技术领域，具体涉及一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置。本实用新型专利技术主要解决了目前微小拉瓦尔孔喷油嘴不能批量加工的问题，本实用新型专利技术包括三轴数控机床、电火花脉冲电源、高压电火花油输送系统、基台、Z轴旋转台、喷油嘴夹具组件和供油供电电极组件，本实用新型专利技术采用三轴数控机床与高精度的专用夹具以及微细电极电火花加工结合的方式加工微小拉瓦尔孔，可以在实现批量生产的同时保证加工精度；同时微细电极电火花加工，加工后孔内壁表面存在微坑，微坑尺寸在几微米大小，起到表面微织构的作用，能够将流体与固体表面阻力降低，且微细电火花加工后，表面存在重铸层，重铸层能够起到表面强化防止气蚀破坏的作用。
A CNC Micro EDM Device for Micro Laval Holes
【技术实现步骤摘要】
一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置
本技术属于电火花加工
，具体涉及一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置。
技术介绍
目前，微小拉瓦尔孔应用的在发动机喷油嘴方面目前还比较少，主要是一些特种机械在用，加工方法方面如果尺寸在毫米级，主要采用铣削和钻削加工，1mm到0.5mm之间的孔，一般采用电火花穿孔机穿孔，加一些辅助方法可以实现简单粗糙的拉瓦尔孔，或者直接成型电极电火花加工，但是加工出的孔精度较差。当微小拉瓦尔孔在发动机喷油嘴方面应用时，则尺寸需降低到0.2到0.1mm之间。目前尚无可以大批量的生产微小拉瓦尔孔喷油嘴的报道。
技术实现思路
针对上述问题本技术提出了一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置。为了解决上述问题本技术采用了以下技术方案：一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置，包括三轴数控机床、电火花脉冲电源、高压电火花油输送系统、基台、Z轴旋转台、喷油嘴夹具组件和供油供电电极组件，所述三轴数控机床由机床主轴、机床工作台、机床本体和操作台组成，在机床工作台上设有T型槽；所述基台包括底座、两个螺纹压指、两个固定座、两个夹紧定位螺栓、两个夹紧块、四个固定杆、两个横向短销、两个螺钉Ⅰ、四个T型螺栓和绝缘盒，在底座的前端面设有Z轴旋转腔，在底座的后侧设有定位面，在底座上表面的左右两端对称设有四个圆孔，在底座的左右两端上部对称设有呈前后设置的两个通孔Ⅰ，每个通孔Ⅰ都与同一端两个圆孔的下部相交且相交截面为弧形面，在底座的左侧上表面中部设有通槽Ⅰ，在底座的右侧上表面中部设有通槽Ⅱ，以防止干涉两个夹紧块的压紧，在底座的前表面下部左右对称的设有两个螺纹孔Ⅰ，两个螺纹压指分别设在两个螺纹孔Ⅰ内，四个固定杆分别插入对应的四个圆孔内，且在四个固定杆的下部设有与通孔Ⅰ和四个圆孔的下部相交的弧形面完全相同的弧形槽Ⅰ，两个横向短销分别穿过相对应的通孔Ⅰ和弧形槽Ⅰ将四个固定杆固定在底座上，四个固定杆两个一组分别与对应的两个固定座焊接固定，在两个固定座上表面中部分别设螺纹通孔Ⅰ，两个夹紧定位螺栓分别拧入两个固定座上的螺纹通孔Ⅰ内，在两个夹紧定位螺栓的下部分别设有凸台，在两个夹紧定位螺栓的下端分别设有螺纹孔Ⅱ，两个夹紧块的中部分别设有上下方向的通孔Ⅱ，两个夹紧块通过通孔Ⅱ分别套设在两个夹紧定位螺栓下部的凸台上，且通过两个螺钉Ⅰ与螺纹孔Ⅱ的连接，固定在两个夹紧定位螺栓下部的凸台上，在底座的底部左右两端分别设有固定平台，在左右两端的固定平台上分别设有两个通孔Ⅲ，底座设在绝缘盒内，在绝缘盒内设有与通孔Ⅲ对应的四个通孔Ⅶ；所述Z轴旋转台由旋转体、两个圆柱销、角度测量仪和L型板组成，所述旋转体与Z轴旋转腔的接触面为圆弧形，所述旋转体的上表面是角度为90度的V形，在所述旋转体的左部上端设有端面平台，在旋转体的左右两端分别设有弧形槽Ⅱ，在旋转体的V形上表面右部设有两个螺纹孔Ⅲ和限位销孔Ⅰ，且两个螺纹孔Ⅲ呈对角设置，所述两个圆柱销分别粘接在左右两端的弧形槽Ⅱ内，在旋转体的前端面左侧设有与L型板相对应的L型槽，L型板与L型槽采用过渡配合的方式装配，角度测量仪以L型板的两个内端面和旋转体的前端面为定位面粘接在L型板上；所述喷油嘴夹具组件由喷油嘴、喷油嘴圆形定位套、顶丝、底板、两个螺钉Ⅱ、限位销、两个压板和两个垫片Ⅱ组成，所述喷油嘴分为两部分，上部为圆台下部为圆柱，且圆柱部分侧面削有对称的两个平端面，所述喷油嘴圆形定位套由两个同轴不同直径的圆柱组成，且下部直径大于上部直径，在上部与下部的连接处设有弧面倒角，在喷油嘴圆形定位套的上部顶端设有空腔，在空腔的后侧设置了与喷油嘴的两个平端面相对应的平面，且空腔能够容纳喷油嘴，在喷油嘴圆形定位套上平面的对面的外侧削有一个与平面平行的端面，在端面上设有螺纹通孔Ⅱ，在喷油嘴圆形定位套的下部设有指示线，在喷油嘴圆形定位套的底面设有定位孔Ⅲ，底板为长方体，且底板的左下角削成为一个斜面，在底板上表面中部设有与喷油嘴圆形定位套下部对应的Y轴旋转腔，在Y轴旋转腔的中部设有与定位孔Ⅲ对应的定位销，在底板上表面Y轴旋转腔的周边还设有角度刻度，在底板上设有与两个螺纹孔Ⅲ和限位销孔Ⅰ对应的两个通孔Ⅳ和限位销孔Ⅱ，两个压板均为四边形去掉一角，去掉的一角为弧形，弧形的直径与喷油嘴圆形定位套的上部外圆直径相同，且在弧形角的下边缘设有倒角，在所述两个压板上分别设有与两个通孔Ⅳ相对应的通孔Ⅴ，在两个压板上通孔Ⅴ的下方分别设有与两个压板一体的垫片Ⅰ，所述底板通过旋转体的V形上表面的两个面和限位销进行定位，喷油嘴设在喷油嘴圆形定位套上的空腔内，顶丝头朝外设在喷油嘴圆形定位套上的螺纹通孔Ⅱ内，喷油嘴圆形定位套设在Y轴旋转腔内，套在定位销上，限位销穿过限位销孔Ⅱ设在限位销孔Ⅰ内，两个螺钉Ⅱ分别穿过两个垫片Ⅱ、两个压板和底板上的两个通孔Ⅳ设在两个螺纹孔Ⅲ内，且两个压板的弧形角卡在喷油嘴圆形定位套的上部和下部连接处的弧面倒角上，对喷油嘴圆形定位套进行固定；所述供油供电电极组件由微细中空电极、中间过渡套管、供油供电体、绝缘套和透气钢组成，所述微细中空电极外径为80微米，内径为30微米，壁厚25微米，所述微细中空电极的尾部采用过盈配合套装在中间过渡套管的内部，供油供电体呈十字型，中间过渡套管的上部套装在供油供电体的下端内部，且与供油供电体采用过盈配合，供油供电体左右两端，一端为小直径，一端为大直径，小直径端供电，大直径端供油，供油供电体的上端中部设有通孔Ⅵ，透气钢采用过盈配合的方式安装在通孔Ⅵ内，供油供电体上部设有螺纹，绝缘套设在供油供电体上端的螺纹处；所述四个T型螺栓卡在T型槽内分别穿过四个通孔Ⅶ和四个通孔Ⅲ与相对应的螺母配合将绝缘盒和底座固定在机床工作台上，且四个T型螺栓与机床工作台的接触部分设有绝缘层，旋转体设在Z轴旋转腔内，并通过两个螺纹压指与两个夹紧块固定，底板通过两个螺钉Ⅱ固定在Z轴旋转台上，供油供电体上端与绝缘套连接的部分夹紧在机床主轴，所述高压电火花油输送系统的出油管与供油供电电极组件的供油端连接，当绝缘盒内的电火花油需要处理时，将高压电火花油输送系统的回油管放入绝缘盒内进行吸油，所述电火花脉冲电源的负极与供油供电电极组件的供电端电性连接，正极与底座电性连接；所述Z轴旋转腔与旋转体之间采用过渡配合，配合间隙为5微米，所述Y轴旋转腔与喷油嘴圆形定位套之间采用过渡配合，配合间隙为5微米，所述定位销与定位孔Ⅲ之间采用过渡配合，配合间隙为4微米。进一步，所述角度刻度为凹槽。再进一步，所述角度刻度共360格，且为1度一小格，每隔10格就在刻度线旁边打一小孔以作记号。更进一步，所述指示线为凹槽。更进一步，所述Z轴旋转腔为弧形腔与现有技术相比本技术具有以下优点：1、本技术采用三轴数控机床与高精度的专用夹具以及微细电极电火花加工结合的方式加工微小拉瓦尔孔，可以在实现批量生产的同时保证加工精度；2、本技术采用微细电极电火花加工微小拉瓦尔孔，因为不存在切削力，所以尺寸精度较好；3、本技术采用微细电极电火花加工，加工后孔内壁表面存在微坑，微坑尺寸在几微米大小，起到表面微织构的作用，能够将流体与固体表面阻力降低，且微细电火花加工后，表面存在重铸层，重铸层能够起到表面强化防止气蚀破坏的作用；4、本技术角度刻度采用了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置，包括三轴数控机床(1)、电火花脉冲电源(2)和高压电火花油输送系统(3)，所述三轴数控机床(1)由机床主轴(101)、机床工作台(102)、机床本体(103)和操作台(105)组成，在机床工作台(102)上设有T型槽(104)，其特征在于：还包括基台(4)、Z轴旋转台(5)、喷油嘴夹具组件(6)和供油供电电极组件(7)；所述基台(4)包括底座(401)、两个螺纹压指(402)、两个固定座(403)、两个夹紧定位螺栓(404)、两个夹紧块(405)、四个固定杆(406)、两个横向短销(407)、两个螺钉Ⅰ(408)、四个T型螺栓(422)和绝缘盒(424)，在底座(401)的前端面设有Z轴旋转腔(409)，在底座(401)的后侧设有定位面(410)，在底座(401)上表面的左右两端对称设有四个圆孔(411)，在底座(401)的左右两端上部对称设有呈前后设置的两个通孔Ⅰ(412)，每个通孔Ⅰ(412)都与同一端两个圆孔(411)的下部相交且相交截面为弧形面，在底座(401)的左侧上表面中部设有通槽Ⅰ(413)，在底座(401)的右侧上表面中部设有通槽Ⅱ(423)，以防止干涉两个夹紧块(405)的压紧，在底座(401)的前表面下部左右对称的设有两个螺纹孔Ⅰ(414)，两个螺纹压指(402)分别设在两个螺纹孔Ⅰ(414)内，四个固定杆(406)分别插入对应的四个圆孔(411)内，且在四个固定杆(406)的下部设有与通孔Ⅰ(412)和四个圆孔(411)的下部相交的弧形面完全相同的弧形槽Ⅰ(415)，两个横向短销(407)分别穿过相对应的通孔Ⅰ(412)和弧形槽Ⅰ(415)将四个固定杆(406)固定在底座(401)上，四个固定杆(406)两个一组分别与对应的两个固定座(403)焊接固定，在两个固定座(403)上表面中部分别设螺纹通孔Ⅰ(416)，两个夹紧定位螺栓(404)分别拧入两个固定座(403)上的螺纹通孔Ⅰ(416)内，在两个夹紧定位螺栓(404)的下部分别设有凸台(417)，在两个夹紧定位螺栓(404)的下端分别设有螺纹孔Ⅱ(418)，两个夹紧块(405)的中部分别设有上下方向的通孔Ⅱ(419)，两个夹紧块(405)通过通孔Ⅱ(419)分别套设在两个夹紧定位螺栓(404)下部的凸台(417)上，且通过两个螺钉Ⅰ(408)与螺纹孔Ⅱ(418)的连接，固定在两个夹紧定位螺栓(404)下部的凸台(417)上，在底座(401)的底部左右两端分别设有固定平台(420)，在左右两端的固定平台(420)上分别设有两个通孔Ⅲ(421)，底座(401)设在绝缘盒(424)内，在绝缘盒(424)内设有与通孔Ⅲ(421)对应的四个通孔Ⅶ(425)；所述Z轴旋转台(5)由旋转体(501)、两个圆柱销(502)、角度测量仪(503)和L型板(504)组成，所述旋转体(501)与Z轴旋转腔(409)的接触面为圆弧形，所述旋转体(501)的上表面是角度为90度的V形，在所述旋转体(501)的左部上端设有端面平台(505)，在旋转体(501)的左右两端分别设有弧形槽Ⅱ(506)，在旋转体(501)的V形上表面右部设有两个螺纹孔Ⅲ(507)和限位销孔Ⅰ(508)，且两个螺纹孔Ⅲ(507)呈对角设置，所述两个圆柱销(502)分别粘接在左右两端的弧形槽Ⅱ(506)内，在旋转体(501)的前端面左侧设有与L型板(504)相对应的L型槽(509)，L型板(504)与L型槽(509)采用过渡配合的方式装配，角度测量仪(503)以L型板(504)的两个内端面和旋转体(501)的前端面为定位面粘接在L型板(504)上；所述喷油嘴夹具组件(6)由喷油嘴(601)、喷油嘴圆形定位套(602)、顶丝(603)、底板(604)、两个螺钉Ⅱ(605)、限位销(606)、两个压板(608)和两个垫片Ⅱ(625)组成，所述喷油嘴(601)分为两部分，上部为圆台下部为圆柱，且圆柱部分侧面削有对称的两个平端面(617)，所述喷油嘴圆形定位套(602)由两个同轴不同直径的圆柱组成，且下部直径大于上部直径，在上部与下部的连接处设有弧面倒角，在喷油嘴圆形定位套(602)的上部顶端设有空腔(609)，在空腔(609)的后侧设置了与喷油嘴(601)的两个平端面(617)相对应的平面(618)，且空腔(609)能够容纳喷油嘴(601)，在喷油嘴圆形定位套(602)上平面(618)的对面的外侧削有一个与平面(618)平行的端面(621)，在端面(621)上设有螺纹通孔Ⅱ(616)，在喷油嘴圆形定位套(602)的下部设有指示线(615)，在喷油嘴圆形定位套(602)的底面设有定位孔Ⅲ(622)，底板(604)为长方体，且底板(604)的左下角削成为一个斜面，在底板(6...
【技术特征摘要】
1.一种微小拉瓦尔孔数控微细电火花加工装置，包括三轴数控机床(1)、电火花脉冲电源(2)和高压电火花油输送系统(3)，所述三轴数控机床(1)由机床主轴(101)、机床工作台(102)、机床本体(103)和操作台(105)组成，在机床工作台(102)上设有T型槽(104)，其特征在于：还包括基台(4)、Z轴旋转台(5)、喷油嘴夹具组件(6)和供油供电电极组件(7)；所述基台(4)包括底座(401)、两个螺纹压指(402)、两个固定座(403)、两个夹紧定位螺栓(404)、两个夹紧块(405)、四个固定杆(406)、两个横向短销(407)、两个螺钉Ⅰ(408)、四个T型螺栓(422)和绝缘盒(424)，在底座(401)的前端面设有Z轴旋转腔(409)，在底座(401)的后侧设有定位面(410)，在底座(401)上表面的左右两端对称设有四个圆孔(411)，在底座(401)的左右两端上部对称设有呈前后设置的两个通孔Ⅰ(412)，每个通孔Ⅰ(412)都与同一端两个圆孔(411)的下部相交且相交截面为弧形面，在底座(401)的左侧上表面中部设有通槽Ⅰ(413)，在底座(401)的右侧上表面中部设有通槽Ⅱ(423)，以防止干涉两个夹紧块(405)的压紧，在底座(401)的前表面下部左右对称的设有两个螺纹孔Ⅰ(414)，两个螺纹压指(402)分别设在两个螺纹孔Ⅰ(414)内，四个固定杆(406)分别插入对应的四个圆孔(411)内，且在四个固定杆(406)的下部设有与通孔Ⅰ(412)和四个圆孔(411)的下部相交的弧形面完全相同的弧形槽Ⅰ(415)，两个横向短销(407)分别穿过相对应的通孔Ⅰ(412)和弧形槽Ⅰ(415)将四个固定杆(406)固定在底座(401)上，四个固定杆(406)两个一组分别与对应的两个固定座(403)焊接固定，在两个固定座(403)上表面中部分别设螺纹通孔Ⅰ(416)，两个夹紧定位螺栓(404)分别拧入两个固定座(403)上的螺纹通孔Ⅰ(416)内，在两个夹紧定位螺栓(404)的下部分别设有凸台(417)，在两个夹紧定位螺栓(404)的下端分别设有螺纹孔Ⅱ(418)，两个夹紧块(405)的中部分别设有上下方向的通孔Ⅱ(419)，两个夹紧块(405)通过通孔Ⅱ(419)分别套设在两个夹紧定位螺栓(404)下部的凸台(417)上，且通过两个螺钉Ⅰ(408)与螺纹孔Ⅱ(418)的连接，固定在两个夹紧定位螺栓(404)下部的凸台(417)上，在底座(401)的底部左右两端分别设有固定平台(420)，在左右两端的固定平台(420)上分别设有两个通孔Ⅲ(421)，底座(401)设在绝缘盒(424)内，在绝缘盒(424)内设有与通孔Ⅲ(421)对应的四个通孔Ⅶ(425)；所述Z轴旋转台(5)由旋转体(501)、两个圆柱销(502)、角度测量仪(503)和L型板(504)组成，所述旋转体(501)与Z轴旋转腔(409)的接触面为圆弧形，所述旋转体(501)的上表面是角度为90度的V形，在所述旋转体(501)的左部上端设有端面平台(505)，在旋转体(501)的左右两端分别设有弧形槽Ⅱ(506)，在旋转体(501)的V形上表面右部设有两个螺纹孔Ⅲ(507)和限位销孔Ⅰ(508)，且两个螺纹孔Ⅲ(507)呈对角设置，所述两个圆柱销(502)分别粘接在左右两端的弧形槽Ⅱ(506)内，在旋转体(501)的前端面左侧设有与L型板(504)相对应的L型槽(509)，L型板(504)与L型槽(509)采用过渡配合的方式装配，角度测量仪(503)以L型板(504)的两个内端面和旋转体(501)的前端面为定位面粘接在L型板(504)上；所述喷油嘴夹具组件(6)由喷油嘴(601)、喷油嘴圆形定位套(602)、顶丝(603)、底板(604)、两个螺钉Ⅱ(605)、限位销(606)、两个压板(608)和两个垫片Ⅱ(625)组成，所述喷油嘴(601)分为两部分，上部为圆台下部为圆柱，且圆柱部分侧面削有对称的两个平端面(617)，所述喷油嘴圆形定位套(602)由两个同轴不同直径的圆柱组成，且下部直径大于上部直径，在上部与下部的连接处设有弧面倒角，在喷油嘴圆形定位套(602)的上部顶端设有空腔(609)，在空腔(609)的后侧设置了与喷油嘴(601)的两个平端面(617)相对应的平面(618)，且空腔(609)能够容纳喷油嘴(601)，在喷油嘴圆形定位套(602)上平面(618)的对面的外侧削有一个与平面(618)平行的端面(621)，在端面(621)上设有螺纹通孔Ⅱ(616)，在喷油嘴圆形...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡海军，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：新型
国别省市：山西,14
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