數控電火花微孔加工機床加工噴油嘴噴孔的加工原理和工藝

數控電火花微孔加工機床加工噴油嘴噴孔的加工原理和工藝

隨着汽車尾氣排放要求的提高,汽車發動機噴油嘴噴孔向小孔徑、多孔多角度數發展,鑽削加工噴孔的工藝將很難適應噴孔直徑越來越小的要求。而電火花加工噴油嘴噴孔則具有可加工直徑小、精度高和壓力室無毛刺的特點,並可放在熱處理后加工。

一.數控電火花微孔加工機床加工原理

電火花微孔機床加工的原理是基於電極和工件(正、負電極)之間脈衝性火花放電時的電蝕現象,電蝕多餘的金屬,達到加工孔的目的。加工噴孔的電極是利用300mm長的杆狀金屬絲(經常使用的有黃銅電絲、碳化鎢電絲、紫銅電絲和銀電絲,但根據其加工質量和效率以及成本, 多數情況下選用碳化鎢電絲與銀電絲)。此電極絲是通過無心磨床加工,電極絲的圓度保証在3μm以下,直線度保証在3μm以下。

二.數控電火花微孔加工機床加工設備及工藝參數

數控電火花微孔加工機床,能加工0.2mm以下的微孔。該機床有3個轉動軸和3位移軸,是六軸自動控制機床;具有單夾緊系統和雙夾緊系統兩種加工方法。加工時,以噴油嘴的中孔和座面定位、兩個銷孔定圓周方向,並通過爪形機構夾緊,裝卸十分方便。
電極絲的軸向進給分三步進行:電極絲的修整→電極絲加工(電蝕)工件→對整個噴孔的修整(去除倒錐)。每一分步的進給量都要根據加工孔的孔深來確定,電極絲可自動進給、自動補償。經過批量加工試驗,該機床加工噴孔的精度為素線平行度6μm,直徑公差為6μm,粗糙度為Ra0.6;孔口能觀察到圓角,加工精密圓形微孔範圍一般在在¢0.08~¢2mm,孔深一般在1~3mm以內的噴孔。噴孔各項精度都優于鑽削的加工精度。其加工原理是靠電極絲的軸向進給(X、Y、Z和W)與旋轉定位軸(A、C)共同配合加工工件的。

三.數控電火花微孔加工機床設備具有如下特點:

(1)加工時的空載電壓高低:噴孔的直徑和流量隨電壓的增加而增大,但增量不大;

(2)電極絲三步進給量的大小:進給量的大小影響噴孔的錐度和和壓力室圓角的大小,應根據不同的零件來通過試驗確定合理的每步進給量;
(3)電極絲頭部徑向偏移量:加大偏移量會使噴孔直徑增加,但可以縮短加工時間;


四.數控電火花微孔加工機床精度指標
1.孔的加工精度(孔徑Φ0.2mm厚度≤1.0mm材料1Cr18Ni9Ti):
±0.005mm。
2.加工表面粗糙度: Ra≤0.4μm
3.單孔加工時間(孔徑¢0.2mm厚度1.0mm材料1Cr18Ni9Ti):≤30秒。

五.數控電火花微孔加工機床數控系統及控制功能
1.採用專用工控機控制(非民用計算機),17”液晶彩顯;X、Y、W軸採用交流伺服電機及驅動系統控制,控制當量0.001mm。Z軸為細分步進電機伺服控制。
2.X、Y、W軸的點位數控,Z軸、W軸伺服及位置控制。
3.採用人機對話及中文操作界面,機床軟件採用自主研發的數控電火花微孔加工機軟件。
4.電極的自動補償修整,自動找零位,加工到預定深度后自動回退。
5. 根據工藝要求,加工過程電參數的自動切換。
6.具有自動尋邊和找中心功能,電極用完自動報警功能。
7.各軸坐標顯示,加工狀態顯示,加工參數顯示。
8.可以指定任意孔位加工。
9.加工過程中,實際加工時間與設定時間偏差超過設定範圍時報警。
10.帶USB接口。
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