电火花加工喷嘴夹具及其操作方法与流程

本发明涉及夹具领域，特别地，涉及一种电火花加工喷嘴夹具。此外，本发明还涉及一种包括上述电火花加工喷嘴夹具的操作方法。

背景技术：

由于该电火花机床工作过程中，只能沿竖直方向加工零件。对于喷嘴零件，要求在同一截面内加工出2个小孔，且2个小孔的轴线方向不同。因此，加工过程中，须将2个小孔分别摆成竖直方向才能进行加工。现有零件的加工过程中，第一种方法为设计两套电火花夹具，分两道工序对零件进行加工，通过两套不同的夹具将零件加工部位分别摆放竖直进行加工。采用第一种方法存在以下问题：(1)由于夹具定位误差的存在，两次装夹后加工出的两小孔轴线会出现不在同一平面的情况，两个孔之间的位置精度低；(2)增加一次装夹零件的时间，导致加工时间变长，加工效率低。第二种方法为设计一套带分度盘的电火花夹具，通过旋转分度盘分别将两小孔转到竖直方向进行加工，实现了一次装夹就能加工两孔的目标。采用第二种方法存在以下问题：(1)带有分度盘的夹具结构复杂，各部件间配合精度要求很高，夹具价格昂贵；(2)由于对分度盘的精度要求较高，加工中需要频繁转动分度盘，导致分度盘与插销之间磨损较快，分度盘的精度降低，因此，夹具的维修频率及维修费用高。

技术实现要素：

本发明提供了一种电火花加工喷嘴夹具及其操作方法，以解决现有夹具加工喷嘴零件上的小孔时存在加工效率低，加工成本高，夹具设计和制造成本高的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种电火花加工喷嘴夹具，用于将喷嘴在电火花机床加工出轴向方向不同的多个盲孔，喷嘴包括依次连接的喷头、支板和喷嘴杆，支板上布设有多个角向孔，电火花加工喷嘴夹具包括：用于容纳喷嘴杆并实现对喷嘴进行定位和支靠的定位装置，与定位装置可拆卸连接的用于将喷嘴压紧在定位装置上并对喷嘴进行定角向的锁紧装置；定位装置具有用于支靠定位以便于沿竖直方向加工第一盲孔的第一基体构造；锁紧装置具有用于支靠定位以便于沿竖直方向加工第二盲孔的第二基体构造。

进一步地，定位装置包括：与锁紧装置相对布设的用于支靠定位支板的支靠面，开设于支靠面上的用于容纳喷嘴杆并使支板支靠定位在支靠面的定位腔，定位腔的内腔形状和尺寸与喷嘴杆的最大外圆形状和尺寸相匹配；第一基体构造包括：用于加工第一盲孔过程中进行找正定位配合的第一找正孔和第一支撑面，第一找正孔与定位在定位腔内的喷嘴杆上的待加工的第一盲孔同轴，且第一找正孔的中轴线与第一支撑面垂直，第一支撑面用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上以使第一找正孔呈竖直方向竖立，通过对第一找正孔找正以实现第一盲孔的竖直方向加工。

进一步地，第一支撑面与定位腔的轴线之间的夹角等于第一盲孔的轴线与支板之间的夹角。

进一步地，第一找正孔设有用于与第一找正孔间隙配合以便于找正和加工第一找正孔的第一引导套；第一引导套套设于第一找正孔中并从第一找正孔内向外伸出。

进一步地，锁紧装置包括：用于容纳喷头并与定位腔连通的空腔，穿设于锁紧装置和支板上的角向孔以对喷嘴角向固定的定角向锁件，第二基体构造包括：用于加工第二盲孔过程中进行找正定位配合的第二找正孔和第二支撑面，第二找正孔与定位在空腔内的喷头上的待加工的第二盲孔同轴，且第二找正孔的中轴线与第二支撑面垂直，第二支撑面用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上以使第二找正孔呈竖直方向竖立，通过对第二找正孔找正以实现第二盲孔的竖直方向加工。

进一步地，第二支撑面与空腔的轴线之间的夹角等于第二盲孔的轴线与支板之间的夹角；定角向锁件包括配合设置的螺栓与螺母，螺栓的第一端贯穿锁紧装置和支板并螺纹拧紧至定位装置上，螺母布设在锁紧装置外壁面并螺纹拧紧在螺栓的第二端上，通过螺栓与螺母的锁紧配合，以使定位装置和锁紧装置双向夹紧支板并对支板进行角向定位，进而对喷嘴进行轴向和角向的定位。

进一步地，第二找正孔设有用于与第二找正孔间隙配合以便于找正和加工第二找正孔的第二引导套；第二引导套套设于第二找正孔中并从第二找正孔内向外伸出。

进一步地，定位装置设有用于与第二盲孔轴线垂直的第三支撑面，以使得加工第二盲孔时第三支撑面与第二支撑面在同一平面上。

根据本发明的另一方面，还提供了一种如上述电火花加工喷嘴夹具操作方法，将喷嘴的喷嘴杆安装定位在定位装置内，喷嘴的支板支靠在定位装置上，将锁紧装置上的定角向锁件穿设锁紧装置、喷嘴的角向孔并固定至定位装置内，且喷头定位在锁紧装置内；锁紧装置通过定角向锁件锁紧以使锁紧装置将支板压紧在定位装置的支靠面上，完成喷嘴在电火花加工喷嘴夹具上的安装；加工第一盲孔时，通过定位装置的第一基体构造支撑采用电火花设备进行竖直方向加工；加工第二盲孔时，通过锁紧装置的第二基体构造支撑采用电火花设备进行竖直方向加工。

进一步地，还包括：在电火花设备加工之前进行找正。

本发明具有以下有益效果：

本发明的电火花加工喷嘴夹具，包括定位装置和锁紧装置，实现对喷嘴的定位、支靠和压紧，依据基体构造自身的结构特点，实现在电火花机床上竖直方向对喷嘴加工盲孔，并且仅需要一次装夹，就可以实现轴向方向不同的多个盲孔加工，从而可提高工作效率、降低辅助加工时间及加工成本，进而可提高零件加工质量、保证零件加工尺寸要求，避免超差问题的出现。上述电火花加工喷嘴夹具结构简单，装夹方便，降低夹具设计、制造及维护费用，节约夹具成本。并且，将喷嘴部分零件安装定位在电火花加工喷嘴夹具内部，保护喷嘴的结构稳定性，有效的避免使用过程中的磨损。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的喷嘴俯视示意图；

图2是本发明的喷嘴c-c示意图；

图3是本发明的喷嘴第一盲孔放大示意图；

图4是本发明的喷嘴第二盲孔放大示意图；

图5是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具立体图；

图6是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具剖视图；

图7是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具f-f示意图具；

图8是本发明优选实施例的在加工第一盲孔时的电火花加工喷嘴夹具示意图；以及

图9是本发明优选实施例的在加工第二盲孔时的电火花加工喷嘴夹具示意图。

附图标记说明：

1、喷头；2、支板；3、喷嘴杆；4、角向孔；5、第一盲孔；6、第二盲孔；100、定位装置；101、定位腔；102、支靠面；103、第一找正孔；104、第一支撑面；105、第一引导套；106、第三支撑面；200、锁紧装置；201、空腔；202、定角向锁件；203、第二找正孔；204、第二支撑面；205、第二引导套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明的喷嘴俯视示意图；图2是本发明的喷嘴c-c示意图；图3是本发明的喷嘴第一盲孔放大示意图；图4是本发明的喷嘴第二盲孔放大示意图；图5是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具立体图；图6是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具剖视图；图7是本发明优选实施例的电火花加工喷嘴夹具f-f示意图具；图8是本发明优选实施例的在加工第一盲孔时的电火花加工喷嘴夹具示意图；图9是本发明优选实施例的在加工第二盲孔时的电火花加工喷嘴夹具示意图。

如图5所示，本实施例的电火花加工喷嘴夹具，用于将喷嘴在电火花机床加工出轴向方向不同的多个盲孔，喷嘴包括依次连接的喷头1、支板2和喷嘴杆3，支板2上布设有多个角向孔4，电火花加工喷嘴夹具包括：用于容纳喷嘴杆3并实现对喷嘴进行定位和支靠的定位装置100，与定位装置100可拆卸连接的用于将喷嘴压紧在定位装置100上并对喷嘴进行定角向的锁紧装置200；定位装置100具有用于支靠定位以便于沿竖直方向加工第一盲孔5的第一基体构造；锁紧装置200具有用于支靠定位以便于沿竖直方向加工第二盲孔6的第二基体构造。本发明的电火花加工喷嘴夹具，包括定位装置100和锁紧装置200，实现对喷嘴的定位、支靠和压紧，依据基体构造自身的结构特点，实现在火花机床上竖直方向对喷嘴加工盲孔，并且仅需要一次装夹，就可以实现轴向方向不同的多个盲孔加工，从而可提高工作效率、降低辅助加工时间及加工成本，进而可提高零件加工质量、保证零件加工尺寸要求，避免超差问题的出现。上述电火花加工喷嘴夹具结构简单，装夹方便，降低夹具设计、制造及维护费用，节约夹具成本。并且，将喷嘴部分零件安装定位在电火花加工喷嘴夹具内部，保护喷嘴的结构稳定性，有效的避免使用过程中的磨损。其占地面积小、结构紧凑，节省施工成本。

如图1、2、3和4所示，喷嘴包括依次连接的喷头1、支板2和喷嘴杆3，支板2上布设有2个角向孔4，在喷嘴杆3上需要加工第一盲孔5，在喷头1上需要加工第二盲孔6，第一盲孔5和第二盲孔6为φ0.8的小孔。

如图6所示，本实施例中，定位装置100包括：与锁紧装置200相对布设的用于支靠定位支板2的支靠面102，开设于支靠面102上的用于容纳喷嘴杆3并使支板2支靠定位在支靠面102的定位腔101，定位腔101的内腔形状和尺寸与喷嘴杆3的最大外圆形状和尺寸相匹配；第一基体构造包括：用于加工第一盲孔5过程中进行找正定位配合的第一找正孔103和第一支撑面104，第一找正孔103与定位在定位腔101内的喷嘴杆3上的待加工的第一盲孔5同轴，且第一找正孔103的中轴线与第一支撑面104垂直，第一支撑面104用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上以使第一找正孔103呈竖直方向竖立，通过对第一找正孔103找正以实现第一盲孔5的竖直方向加工。上述定位装置100包括定位腔101、支靠面102、第一找正孔103和第一支撑面104，使得喷嘴杆3伸入定位装置100内部，定位腔101的结构与喷嘴杆3外表面形状相配合，使得喷嘴安装定位，并将喷嘴杆3上预加工的第一盲孔5与第一找正孔103精准配合，便于在电火花机床上加工，此时将喷嘴杆3安装定位至定位腔101中时，支板2贴合在支靠面102上，增加二者之间安装稳定性。当加工第一盲孔5时，作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上，在电火花加工机床平台上的盲孔加工设备进行第一找正孔103找正并沿竖直方向通过第一找正孔103加工第一盲孔5，加工过程中注入冷却液，降低局部加工产生的高温。上述第一找正孔103的加工时基于电火花加工过程中第一盲孔5的位置，根据工艺技术要求尺寸及角度，确定找第一找正孔103的加工结构，一方面便于引导加工设备加工，另一方面，使得加工设备找正准确。

本实施例中，第一支撑面104与定位腔101的轴线之间的夹角等于第一盲孔5的轴线与支板2之间的夹角。上述第一支撑面104与定位腔101的轴线之间的夹角与第一盲孔5的轴线与支板2之间的夹角相等，夹角为α2，以满足第一支撑面104与第一找正孔103轴线垂直，在加工过程中，以第一支撑面104为支撑即底面，沿垂直方向对第一盲孔5进行加工。

本实施例中，第一找正孔103设有用于与第一找正孔103间隙配合以便于找正和加工第一找正孔103的第一引导套105；第一引导套105套设于第一找正孔103中并从第一找正孔103内向外伸出。上述第一引导套105与第一找正孔103间隙配合，在加工过程中，电火花设备先找正引第一引导套105后，将第一引导套105去掉，进行第一盲孔5加工。设计第一引导套105可避免电火花设备直接找正定位装置100上的第一找正孔103，防止频繁找正对第一找正孔103的磨损，避免了关键件定位装置100的返修或重制，只需更换结构简单的第一引导套105，节约维修成本。优选地，第一引导套105设有引导孔。便于电火花设备找正和加工精确。在电火花设备加工过程中需要配合冷却液降温，因此，需要将第一引导套105取出，方便冷却液充分进入加工部位，达到及时冷却的效果。第一引导套105与第一找正孔103配合的间隙为0.005～0.01。

如图6和图7所示，本实施例中，锁紧装置200包括：用于容纳喷头1并与定位腔101连通的空腔201，穿设于锁紧装置200和支板2上的角向孔4以对喷嘴角向固定的定角向锁件202，第二基体构造包括：用于加工第二盲孔6过程中进行找正定位配合的第二找正孔203和第二支撑面204，第二找正孔203与定位在空腔201内的喷头1上的待加工的第二盲孔6同轴，且第二找正孔203的中轴线与第二支撑面204垂直，第二支撑面204用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上以使第二找正孔203呈竖直方向竖立，通过对第二找正孔203找正以实现第二盲孔6的竖直方向加工。上述锁紧装置200包括空腔201、定角向锁件202、第二找正孔203和第二支撑面204，保持空腔201与定位腔101同轴，同轴度为0.03mm，以满足喷嘴自身结构的要求，为保证喷嘴位置的唯一性，使得第一盲孔5和第二盲孔6加工位置精准，先将定角向锁件202通过支板2上的角向孔4将支板2压紧在支靠面102上，对喷嘴进行定角向，再将喷头1与锁紧装置200的空腔201配合，使得定角向锁件202贯穿锁紧装置200，将其压紧在支板2上。当加工第二盲孔6时，将当第二支撑面204作为定位基准面安装于电火花加工机床平台，在电火花加工机床平台上的盲孔加工设备进行第二找正孔203找正并沿竖直方向通过第二找正孔203加工第二盲孔6，加工过程中注入冷却液，降低局部加工产生的高温。

本实施例中，第二支撑面204与空腔201的轴线之间的夹角等于第二盲孔6的轴线与支板2之间的夹角；定角向锁件202包括配合设置的螺栓与螺母，螺栓的第一端贯穿锁紧装置200和支板2并螺纹拧紧至定位装置100上，螺母布设在锁紧装置200外壁面并螺纹拧紧在螺栓的第二端上，通过螺栓与螺母的锁紧配合，以使定位装置100和锁紧装置200双向夹紧支板2并对支板2进行角向定位，进而对喷嘴进行轴向和角向的定位。上述第二支撑面204与空腔201的轴线之间的夹角与第二盲孔6的轴线与支板2之间的夹角相等，夹角为α3，以满足第二支撑面204与第二找正孔203轴线垂直，在加工过程中，以第二支撑面204为支撑即底面，沿垂直方向对第二盲孔6进行加工。

本实施例中，第二找正孔203设有用于与第二找正孔203间隙配合以便于找正和加工第二找正孔203的第二引导套205；第二引导套205套设于第二找正孔203中并从第二找正孔203内向外伸出。将第二引导套205间隙装配在第二找正孔203处，通过第二引导套205对第二盲孔6在加工前进行找正。第二引导套205与第二找正孔203配合的间隙为0.005～0.01。

本实施例中，定位装置100设有用于与第二盲孔6轴线垂直的第三支撑面106，以使得加工第二盲孔6时第三支撑面106与第二支撑面204在同一平面上。为了避免在加工第二盲孔6时定位装置100的基体构造对其影响，先确定定位装置100与锁紧装置200相对位置，定位装置100设有第三支撑面106，使其与第二盲孔6轴线垂直，当对第二盲孔6进行加工时，第三支撑面106与第二支撑面204在同一平面上形成支撑的底面，使得电火花设备沿垂直方向加工第二盲孔6。

本实施例中，第一找正孔103上设有用于阻止第一引导套105转动的止转件，第二找正孔203上设有用于阻止第二引导套205转动的止转件。止转件采用止转销，以维持电火花设备在找正过程中第一引导套105和第二引导套205转动。

如图8和9所示，根据本发明的另一方面，还提供了一种如上述电火花加工喷嘴夹具操作方法，将喷嘴的喷嘴杆3安装定位在定位装置100内，喷嘴的支板2支靠在定位装置100上，将锁紧装置200上的定角向锁件202穿设锁紧装置200、喷嘴的角向孔4并固定至定位装置100内，且喷头1定位在锁紧装置200内；锁紧装置200通过定角向锁件202锁紧以使锁紧装置200将支板2压紧在定位装置100的支靠面102上，完成喷嘴在电火花加工喷嘴夹具上的安装；加工第一盲孔5时，通过定位装置100的第一基体构造支撑采用电火花设备进行竖直方向加工；加工第二盲孔6时，通过锁紧装置200的第二基体构造支撑采用电火花设备进行竖直方向加工。优选地，还包括：在电火花设备加工之前进行找正。本发明的电火花加工喷嘴夹具操作方法，操作方法简便，将定位装置100和锁紧装置200与喷嘴安装定位，通过采用定位装置100或锁紧装置200的基体构造进行分别支撑，使得使用同一夹具实现轴向方向不同的2个盲孔加工。电火花加工喷嘴夹具具有方便安装、拆卸和运输的特点，便于周转和重复使用。优选地，还包括：电火花设备加工之前进行找正工作。通过电火花设备对第一找正孔103和第二找正孔203进行找正，保证精准加工。

具体的：

将喷嘴的喷嘴杆3安装定位在定位装置100的定位腔101内，喷嘴的支板2支靠在定位装置100的支靠面102上，螺栓穿设锁紧装置200和支板2上的角向孔4固定在定位装置100内使得喷嘴角向固定；

喷头1与锁紧装置200的空腔201配合，螺栓贯穿锁紧装置200与螺母配合，将锁紧装置200压紧在支板2上，此时第一找正孔103对准第一盲孔5，第二找正孔203对准第二盲孔6，完成电火花加工喷嘴夹具的安装；

加工第一盲孔5时，将第一基体构造的第一支撑面104用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上，电火花机床上的盲孔加工设备对第一引导套105找正，去掉第一引导套105，通过第一找正孔103沿竖直方向对第一盲孔5加工，加工过程中注入冷却液；

加工第二盲孔6时，将第一基体构造的第三支撑面106与第二基体构造的第二支撑面204用于作为定位基准面安装于电火花加工机床平台上，电火花机床上的盲孔加工设备对第二引导套205找正，去掉第二引导套205，通过第二找正孔203沿竖直方向对第二盲孔6加工，加工过程中注入冷却液。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。