[实用新型]多功能微细计量孔电火花加工夹具

说明书

本实用新型公开了一种多功能微细计量孔电火花加工夹具，其包括：基座、装夹块I和装夹块II；基座中心开设有变径孔，变径孔中，上部孔的直径小于下部孔的直径；装夹块I底部设置定位轴I，定位轴I直径与上部孔直径相匹配，装夹块I上部设置偏心的滑阀安装槽，待加工滑阀装入滑阀安装槽内；装夹块II底部设置定位轴II，定位轴II直径与上部孔直径相匹配，装夹块I上部设置偏心阀块安装槽，待加工阀块装入阀块安装槽内；使用夹具加工滑阀时，在基座上装入装夹块I，滑阀装入装夹块I内，加工阀块时，在基座上装入装夹块II，阀块装入装夹块II内。本实用新型夹具组件结构简单，操作者装夹快捷，工艺性强，合理限制零件加工自由度，零件尺寸精度易保证。

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，涉及一种多功能微细计量孔电火花加工夹具。

背景技术

以四代坦克高功率密度和两栖高航速柴油机为代表的新一代装甲突击装备动力系统是我国未来陆军武器装备的核心，具有高功率密度、全域高机动性、大流量、超短喷油持续期的典型特点。随着我国陆军装备水平的逐步提高，新一代装甲突击装备动力系统选择高压共轨供油系统是必然需求。该系统中影响喷油器性能的的重要指标是核心关键零部件滑阀偶件对电磁阀响应时间，电磁阀不能直接控制针阀偶件的开启与关闭，通过滑阀偶件来控制针阀的开启与关闭，滑阀偶件进、泄油计量孔流量之比决定针阀开启与关闭的速率。因此，滑阀偶件制造技术是提升工艺基础能力关键。滑阀偶件由图1所示滑阀、滑阀套及图2所示阀块组成，主要作用是根据ECU指令，在电磁阀驱动下带动针阀偶件完成燃油喷射。其中滑阀进/泄油孔、阀块进/泄油孔两种零件加工精度一致性不高造成滑阀偶件进/泄油量比一致性差是主要影响因素之一。滑阀偶件进/泄油孔加工精度一致性包括滑阀、阀块(以下简称阀类零件)的微细计量孔(以下简称微孔)直径和相关关联尺寸(以下简称尺寸)一致性两种综合指标。实际生产中，我厂在阀类零件高硬度材料微细孔精密加工工艺的技术较为薄弱。传统针阀体加工技术及经验对阀类零件(滑阀材料9CrWMn工具钢，硬度要求62～65HRC；阀块材料W6Mo5Cr4V2合金钢，硬度要求62～ 66HRC)高精度微细孔加工无借鉴之处。

国内大多生产厂家对零件微细孔加工主要有两种方案：

第一种是钻床打孔。该技术又细分为普通高速钻床打孔和国内较为先进的高精密机床超声振动加工微孔两种工艺。普通高速钻床打孔技术缺陷较多：1.热处理前加工微孔，热处理后微孔易改变，且改变量不固定；2.加工精度低，尺寸一致性差；3.高速钻一般加工微孔直径在φ0.15mm～φ0.50mm之间，钻头细、易折断。第二种加工技术有微孔一致性强的优点，缺陷是：1.热处理前加工微孔，热处理后微孔易改变，且改变量不固定；2.高频率超声振动产生机械加工应力，影响机床工作台精度，受超声振动回弹力影响钻头易折断，该工艺所用钻头每根价格1200元，生产费用高。

第二种是电火花打孔。电火花打孔具有无机械加工应力、精度高、无毛刺、避免热处理变型等优点。

采用电火花打孔，加工所用夹具是电火花机床自身所配置的夹持系统。图3所示，机床夹具结构由弹簧I01和φ5.5mm心轴I02组成。弹簧I01用M3紧固螺钉I03固定在旋转工作台上端，起夹紧作用；φ5.5mm心轴I02用M5紧固螺钉I04固定在旋转工作台I05中心处，起定位作用。图中其他标记分别为：导向器I06，电极丝I07，针阀体 I08，机床下工作台I09。

加工原理：图4针阀体中孔用φ5.5mm心轴固定，弹簧夹紧针阀体轴肩。在工作面板输入需加工喷孔角度、数量、导向器电极丝与喷孔之间的距离，之后发出指令，机床开始加工喷孔。针阀体通过旋转工作台旋转，使喷孔与电极丝旋转中心夹角符合产品图样规定的角度77.5°±1°，操作者通过机床导向器调整找出喷孔入口处距夹具旋转中心的坐标位置(加工距离)，利用电极丝匀速旋转递进电腐蚀加工喷孔。

我厂利用现有电火花设备进行阀类零件微孔加工，可以创新阀类零件微细孔超精密加工技术、摸清电火花微细孔技术机理，为突破滑阀偶件进/泄油孔流量之比关键技术提高重要保障。