专利名称：一种倒锥孔的电火花加工方法
技术领域：
本发明涉及一种电火花加工方法，尤其涉及一种倒锥孔的电火花加工方法。
背景技术：
一般电火花微孔加工，由于加工过程中二次放电的原因，微孔加工结果都是入口尺寸大于出口尺寸，即加工后获得的是正锥微孔。然而，对于符合欧IV以上排放标准的柴油发动机，燃油高压共轨喷射系统的燃油喷嘴的喷孔要求入口尺寸小于出口尺寸，即所需加工的喷孔为倒锥微孔。目前成熟使用的 倒锥孔加工方法均为通过采用锥度夹持机构，通过机械方法实现倒锥微孔的加工。例如，《电加工与模具》2010年第5期第11-15页“微细倒锥孔电火花加工机构设计及其实验研究”一文，公开了一种微细倒锥孔电火花加工模块机构，主要由导向陶瓷柱、球面定位块、旋转主轴、偏转主轴、偏角调整螺钉、旋转电机、传动带轮等组成，电极丝端部穿过精密陶瓷导向柱实现定位，导向柱座安装在球面定位块上，该定位块与偏转主轴固结在一起，偏转主轴安装在旋转主轴的内部，内置一组弹簧为支撑偏转主轴提供弹性支持力，使球面定位块与旋转主轴下端的凹球面配合。这样，通过调节调整螺钉使偏转主轴在空间中偏转并固定，以此得到加工倒锥孔所需的角度。旋转主轴与大传动带轮相连接，通过小型同步带由直流电机驱动。上述结构能够实现电极丝的偏转，从而实现倒锥孔的加工。但是，该模块结构复杂，加工精度要求高，同时该模块整体安装在现有电火花加工装置的前端，需要预留相当长度的电极给该模块夹持，导致了浪费。而同类的采用锥度夹持机构实现倒锥微孔加工的装置，均存在类似的问题。因此需要考虑新的加工方法。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种倒锥孔的电火花加工方法，在实现入口尺寸小于出口尺寸的微孔加工的同时，不需要使用复杂的机构，并避免电极的浪费。为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是一种倒锥孔的电火花加工方法，基于电火花加工装置实现，在电极丝导向器和加工件之间，在电极丝进丝过程中，向电极丝提供一非接触式侧向推力，使电极丝与待加工的孔的对称轴间形成一偏转角，通过控制所述非接触式侧向推力的大小控制偏转角的大小，实现倒锥孔的加工。上述技术方案中，由非接触式侧向推力控制电极丝的偏转，根据电极丝的直径和长度，以及所需的偏转角度，可以计算出侧向推力的大小。在实际使用中，可以通过预先提供不同大小的侧向推力，检测相应的偏转角度，获得偏转角度与侧向推力、电极丝的直径、长度之间关系的函数表，利用查表法或配合拟合法实现对侧向推力的智能控制。在利用侧向推力使电极丝倾斜后，导向器所连接的电机带动电极丝旋转，形成圆锥面，实现倒锥孔的加工。上述技术方案中，所述非接触式侧向推力由一出口方向垂直于待加工的孔的对称轴的气枪形成的气流提供。一种倒锥孔的电火花加工装置，包括电极丝的出口导向器，在导向器下方，电极丝的侧向设置有气枪，所述气枪的气流出口与导向器轴线方向垂直。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
I.本发明方法实现简单，采用的装置不影响现有电火花加工装置的前端结构，易于实现倒锥孔的加工。2.本发明采用非接触式侧向推力实现电极丝的倾斜，不会造成电极丝的磨损，并且，可以利用现有技术中导向器出口与加工件表面间的空间，与现有技术相比，不需要预留较大长度的电极丝，避免了浪费。
图I是本发明实施例一中加工装置的示意 图2是实施例一中加工效果示意 图3是实施例二中旋转加工时电极丝有限元模型；
图4是对应图3的节点2位移时程曲线；
图5是对应图3的节点2位移散点 图6是实施例二中偏转模型中电极丝有限元模型；
图7是对应图6的节点2位移时程曲线；
图8是对应图6的节点2位移散点图。其中1、导向器；2、电极丝；3、气枪；4、加工件。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例一参见图I所示，一种倒锥孔的电火花加工装置，包括电极丝2的出口导向器I，在导向器I下方，电极丝2的侧向设置有气枪3,所述气枪3的气流出口与导向器I的轴线方向垂直。如附图I所示，由于导向器出口与加工件表面间存在一定的间隙，气枪的设置不会导致预留电极丝的加长，从而避免了电极丝的浪费。采用上述装置进行倒锥孔加工的方法，在电极丝进丝过程中，控制气枪喷出的气流大小，向电极丝提供一非接触式侧向推力，使电极丝与待加工的孔的对称轴间形成一偏转角，通过控制所述非接触式侧向推力的大小控制偏转角的大小，实现倒锥孔的加工。加工效果如附图2所示。实施例二为进一步验证本发明的可行性，本实施例中采用有限元分析方法进行模拟。I.电极丝有限元模型及参数
电极丝是非常细小的金属丝，利用高速旋转对工件进行微孔加工。电极丝的模型及参数如附图3和表I所示。表I电极丝参数 __
参数数据_
密度 _18.9X103kg/m3 弹性模量|369MPa
权利要求
1.一种倒锥孔的电火花加工方法，基于电火花加工装置实现，其特征在于在电极丝导向器和加工件之间，在电极丝进丝过程中，向电极丝提供一非接触式侧向推力，使电极丝与待加工的孔的对称轴间形成一偏转角，通过控制所述非接触式侧向推力的大小控制偏转角的大小，实现倒锥孔的加工。
2.根据权利要求I所述的倒锥孔的电火花加工方法，其特征在于所述非接触式侧向推力由一出口方向垂直于待加工的孔的对称轴的气枪形成的气流提供。
3.—种倒锥孔的电火花加工装置，包括电极丝的出口导向器，其特征在于在导向器下方，电极丝的侧向设置有气枪，所述气枪的气流出口与导向器轴线方向垂直。
全文摘要
本发明公开了一种倒锥孔的电火花加工方法，基于电火花加工装置实现，其特征在于在电极丝导向器和加工件之间，在电极丝进丝过程中，向电极丝提供一非接触式侧向推力，使电极丝与待加工的孔的对称轴间形成一偏转角，通过控制所述非接触式侧向推力的大小控制偏转角的大小，实现倒锥孔的加工。本发明方法易于实现倒锥孔的加工，不会造成电极丝的磨损，并且，可以利用现有技术中导向器出口与加工件表面间的空间，与现有技术相比，不需要预留较大长度的电极丝，避免了浪费。
文档编号B23H9/14GK102861957SQ20121039203
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者高强 申请人:苏州大学