[发明专利]喷油嘴磨粒流加工单因子试验分析方法

摘要

本发明涉及一种喷油嘴磨粒流加工单因子试验分析方法，其具体方法如下：(1)对电火花加工后的喷油嘴喷孔应用磨粒流加工技术进行光整加工；(2)选择碳化硅粉末为磨料，所选取的碳化硅颗粒粒径在4.5～10μm之间；(3)使用自行配置的磨粒流研磨液；(4)对喷油嘴零件的检测采用破坏性检测；(5)在磨料浓度为10％、加工时间为40s的条件下以不同磨粒粒径的磨料对喷油嘴零件进行加工。(6)用不同浓度的磨料进行喷油嘴通道表面精抛；(7)利用光栅扫描仪对喷油嘴通道表面粗糙度Ra和Rz进行检测。本发明通过技术检测，磨粒流加工技术确实使喷油嘴零件表面在品质上有显著提升，且该项技术具有低加工成本及高效率的优点。

主权项

一种喷油嘴磨粒流加工单因子试验分析方法，其具体方法如下：(1)对电火花加工后的喷油嘴喷孔应用磨粒流加工技术进行光整加工，使其表面粗糙度Ra进一步提高，管壁的毛刺通过磨粒流加工予以清除，对喷孔和压力室交接处进行倒圆角、去毛刺；所用喷油嘴内部通道原始粗糙度为1.64；所使用的试验装置包括用以提供动力源的液压站、用以提供动力传输的液压缸和用以储存磨料的磨料缸，液压缸与磨料缸形成串联连接，液压缸与磨料缸均为直径28mm、行程400mm的活塞式缸体；磨料缸内部镀有硬铬；启动装置后，液压站工作驱动液压缸做往复运动，液压缸推动磨料缸，将压力传递给磨料缸的活塞，从而使磨料缸内产生压力；磨料缸内的磨料在压力作用下流经被加工件的内部通道，对工件内表面进行光整加工；在喷油嘴磨粒流加工时，夹具是用来确定喷油嘴的位置并将其固定在加工装置上，同时引导磨粒流流经喷油嘴的内部通道，同时防止磨料外泄；夹具由工件座和保护罩两部分组成，并分别均布有四个螺栓通孔，用来与试验装置固定，保护罩与工件座之间及工件座与磨料缸接触端分别设有密封槽，在密封槽内装有O形橡胶密封圈，防止在高压作用下出现磨料泄露的现象；(2)针对本方法中的喷油嘴，选择碳化硅粉末为磨料，所选取的碳化硅颗粒粒径在4.5～10μm之间；(3)使用自行配置的磨粒流研磨液，由数量一定的碳化硅磨粒和半固态形状的磨粒载体混合搅拌而成；不同种类的磨料、不同的磨粒粒径及载体粘度都会产生不同的抛光效果；以HL液压油为磨料载体，添加硅胶、三乙醇胺等油脂，再添加不同粒径的碳化硅微粉混合后调制而成的；分别选取22、32、46、68四个牌号的HL液压油为研磨介质；选取的磨料的颗粒粒径为5.5μm、6.5μm、8μm、10μm，配置的磨料浓度为4％、6％、8％、10％；(4)对喷油嘴零件的检测采用破坏性检测；为了获得磨粒流加工喷油嘴通道的表面形貌，采用线切割机床对喷油嘴零件进行切割，然后利用扫描电境观察切割后的喷油嘴通道表面形貌；在磨粒流加工后，表面轮廓的高低起伏明显的比未加工前平滑精细，喷油嘴表面粗糙度可由原始的电火花放电表面的Ra1.7μm改善至Ra0.6μm左右；(5)在磨料浓度为10％、加工时间为40s的条件下以不同磨粒粒径的磨料对喷油嘴零件进行加工；在磨粒粒径为6.5μm、加工时间为40s为的条件下，选用不同浓度的磨料对喷油嘴通道进行加工，由于喷油嘴头部喷孔尺寸仅有Φ0.16mm，为了保证磨粒流加工的顺畅并获得良好的表面精修的改善效果，这里选用磨料浓度为4％、6％、8％与10％的磨料进行磨粒流抛光；(6)用不同浓度的磨料进行喷油嘴通道表面精抛，流道表面的高低起伏会随磨料浓度的增加而逐渐降低；(7)利用光栅扫描仪对喷油嘴通道表面粗糙度Ra和Rz进行检测；利用不同浓度的磨料进行喷油嘴通道表面精抛，流道表面的高低起伏会随磨料浓度的增加而逐渐降低；当磨料在高浓度时，磨粒流加工后表面的峰值高低和原始加工面有明显的差异；通过比较分析，喷油嘴通道精度有了明显的提升，即表示磨料浓度的含量的多少和表面粗糙度的改善成正比关系；经过磨粒流加工后，通道初始表面的质量得到了改善，表面粗糙度Ra数值随着磨料浓度的升高而逐渐变小，表面粗糙度Rz整体趋势也是随着磨料浓的的升高而逐渐变小。