[发明专利]一种针阀和针阀体锥面的微细电火花精密加工方法

说明书

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，主要涉及一种柴油发动机喷油嘴偶件针阀外锥面和针阀体内锥面的微细电火花精密加工方法。

背景技术

柴油机的燃油供给系统是柴油机的重要组成部分，其性能和技术状况的好坏不仅直接影响柴油机的动力性、经济性及使用的可靠性，而且对环境污染也有极其重要的影响。在柴油机的燃油供给系统中，三大精密偶件即柱塞偶件、出油阀偶件和喷油嘴偶件加工精度极高，对其密封性和耐磨性要求非常严格。其中，喷油嘴偶件是影响发动机性能、寿命与可靠性的关键部件，主要包括的零件为针阀和针阀体，二者之间配合的密封性以及其耐磨性直接决定了燃油的喷射压力及使用寿命，因此，对喷油嘴偶件的锥面加工提出了更高的要求。

在传统的加工工艺中，对针阀和针阀体锥面的加工工艺路线一般为先粗磨，再精磨。在针阀外锥面加工中，由于针阀长径比大于10，属于细长轴，刚性小，当采用砂轮进行磨削时，由于机械切削力的存在，针阀会产生一定量的弯曲变形，使加工出的针阀锥面产生形状误差，圆度不高；而在针阀体内锥面的加工中，砂轮的转速为100000r/min，同时由于针阀体内腔直径小，加工时所采用的砂轮直径很小，在加工中砂轮磨损问题严重，导致内锥面的加工精度降低。针阀和针阀体还要进行淬火加低温回火等热处理工艺，若磨削加工放在热处理之前，则热处理会使零件的尺寸发生变化，若磨削加工放在热处理之后，则由于热处理会明显提高零件的硬度，使机械加工变得更加困难，加工精度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油发动机喷油嘴偶件针阀外锥面的微细电火花精密加工方法。

本发明的目的还在于提供一种柴油发动机喷油嘴偶件针阀体内锥面的微细电火花精密加工方法。

本发明的目的还在于提供上述加工方法的装置。

一种柴油发动机喷油嘴偶件针阀外锥面的微细电火花精密加工方法，按照如下步骤进行：

(1)预先在针阀顶端粗加工出外锥面；

(2)将电极丝绕在线电极走丝机构上，将电火花加工用脉冲电源负极与导向块接通；

(3)将针阀安装在旋转主轴机构中，并将电火花加工用脉冲电源正极与针阀接通；

(4)将工作液注入到液槽中，保证电火花放电加工区域被工作液覆盖；

(5)接通电火花加工用脉冲电源，由数控系统控制旋转主轴机构及线电极走丝机构的电极丝精加工针阀的外锥面：旋转主轴机构带动针阀以800-1200r/min的速度旋转，线电极走丝机构中导向块与针阀的中心线处在同一平面中，导向块斜面角度与锥面角度一致，电极丝与锥面接触时为线放电加工，数控系统控制线电极走丝机构的电极丝，以1-4μm/s的速度靠近被加工的针阀外锥面，通过调整线电极走丝机构的导向块和导向轮来调整电极丝的角度，加工出不同角度的针阀锥面；或者，旋转主轴机构带动针阀以800-1200r/min的速度旋转，线电极走丝机构中导向块与针阀中心线垂直，导向块前端凸出，电极丝与锥面接触时为点放电加工，数控系统控制旋转主轴和线电极走丝机构各自以0～10μm/s的速度相对移动，通过调整旋转主轴和线电极走丝机构的移动配合速度，可以加工出不同角度的针阀锥面；

(6)加工结束后关闭电火花加工用脉冲电源，由数控系统控制走丝机构离开针阀。

所述旋转主轴机构的旋转精度小于2μm。

所述旋转主轴机构采用立式结构或者卧式结构。

所述线电极走丝机构的电极丝为钼丝，直径为0.2mm。

一种柴油发动机喷油嘴偶件针阀体内锥面的微细电火花精密加工方法，按照如下步骤进行：

(1)预先在针阀体内粗加工出内锥面；

(2)将针阀体固定在工装上，并将电火花用脉冲电源正极与针阀体接通；

(3)将预先加工好的和针阀外锥面形状一致的电极安装在旋转主轴机构上，并将电火花加工用脉冲电源负极与电极接通；

(4)将工作液注入到液槽中，保证电火花放电加工区域被工作液覆盖；

(5)接通电火花加工用脉冲电源，由数控系统控制工具电极采用电火花放电加工方法去精加工针阀体的内锥面：旋转主轴机构带动工具电极以800-1200r/min的速度旋转，接脉冲电源的负极，安装在工作台上的针阀体，接脉冲电源的正极，旋转主轴机构带动工具电极靠近针阀体进行放电加工，加工出与工具电极外锥面截面和形状完全一致的内锥面；

(6)加工结束后关闭电火花加工用脉冲电源，由数控系统控制电极离开针阀体。

所述旋转主轴机构采用立式结构或者卧式结构。