[发明专利]一种柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机喷油嘴喷孔的加工方法及装置，特别是关于一种柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法及装置。

背景技术

能源危机和环境污染是当今世界面临的重大问题，发动机作为人类目前使用的重要动力来源，消耗大量燃油并排放大量有害气体。因此，提高柴油发动机的燃油利用率，减少有害气体排放，具有十分重要的意义。柴油发动机的燃油喷射系统的喷雾效果直接影响着燃油利用率和有害气体的排放量，喷油嘴作为燃油喷射系统的核心部件，其喷孔的结构形状对燃油的雾化有着非常重要的影响。大量的理论和试验研究表明：喷孔采用倒锥形状(即喷孔内口直径大于外口直径)，在喷孔内壁的内口处加工出圆弧过渡区，并设法降低喷孔内壁的表面粗糙度，均有助于提高喷油嘴的流量系数和雾化效果。随着各国对机动车尾气排放标准的日益提高和对高压共轨技术的广泛运用，喷油嘴喷孔的直径已经减小到200μm以下。如何在微小的喷孔内加工出有助于燃油雾化的结构，成为亟待解决的一个技术难点。

目前，喷油嘴喷孔普遍采用的加工方法是：首先采用电火花加工方法，通过电极偏摆机构加工倒锥形喷孔。然后采用磨粒流加工(也称为挤压研磨或挤压珩磨)方法对喷孔内壁进行抛光，并在喷孔内口处加工出圆弧过渡区。但是电火花加工倒锥形喷孔的机构复杂、孔壁粗糙度较高、且电极存在损耗。磨粒流加工成本较高，加工出的喷孔内口圆弧过渡半径较小，且难以控制圆弧形状和圆弧半径。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种流量系数大、喷雾效果好的柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法及装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法，包括以下步骤：1)预先在喷油嘴工件上加工一圆柱形或正锥形通孔；2)将所述喷油嘴工件设置在一电解液循环装置内，将一工具电极装卡在一电极进给机构上，将一电解加工电源的正极连接所述喷油嘴工件，负极连接所述工具电极，将所述电解加工电源、电极进给机构和电解液循环装置的液泵通过驱动电路连接一工控机；3)启动液泵向喷油嘴工件的通孔内注入电解液，电解液从液槽流回电解液容器，形成电解液循环；4)开启电解加工电源，由工控机控制电极进给机构带动工具电极作进给运动，同时控制电源的电信号参数，对通孔进行电解加工，直至将通孔加工成具有圆弧过渡区的倒锥形喷孔；5)关闭电解加工电源和液泵，通过电极进给机构带动工具电极恢复原位。

所述步骤4)中，电解加工电源的脉冲宽度、脉冲间距和脉冲幅值在加工过程中保持恒定，由工控机控制电极进给机构带动工具电极从通孔外口向内口减速进给，且当工具电极的端面到达所述通孔内口时，停止工具电极的进给运动，继续电解加工通孔一段时间，直至将内口加工成一圆弧过渡区。

所述步骤4)中，电解加工电源的脉冲宽度、脉冲间距在加工过程中保持恒定，但脉冲幅值随着工具电极的逐渐进给而逐渐升高，由工控机控制电极进给机构带动工具电极从通孔的外口向内口匀速进给。

所述步骤1)中在喷油嘴工件上的通孔是一个不具有圆弧过渡区的倒锥形喷孔；所述步骤4)中电解加工电源的脉冲宽度、脉冲间距和脉冲幅值在加工过程中保持恒定，由工控机控制电极进给机构带动工具电极从通孔的外口向内口匀速进给，通过电解液对不具有圆弧过渡区的倒锥形喷孔内壁进行抛光处理；所述步骤5)中当工具电极的端面到达通孔内口时，停止工具电极的进给运动，继续加工通孔一段时间，加工出圆弧过渡区。

所述步骤4)中电解加工电源的脉冲宽度、脉冲间距和脉冲幅值在加工过程中保持不变，由工控机控制电极进给机构带动工具电极伸入通孔的内口停留一端时间，通过电解液对通孔的圆弧过渡区进行加工；所述步骤5)中由工控机控制电极进给机构带动工具电极从通孔的内口向外口加速进给。

所述步骤4)中电解加工电源的脉冲宽度、脉冲间距和脉冲幅值在加工过程中保持不变，由工控机控制电极进给机构带动工具电极在通孔的内口通过电解液对通孔的圆弧过渡区加工一段时间；所述步骤5)中由工控机控制电极进给机构带动工具电极从通孔的内口向外口匀速进给，同时随着工具电极的逐渐提升，脉冲幅值逐渐降低。