本发明属于电加工打孔,具体是一种多头电极加工多孔导管的装置和方法。
背景技术:
1、电加工打孔是一种非接触式的金属加工方法,它利用电弧高温放电的原理来进行材料去除和形状加工,通过在电极与工件之间形成的电弧放电区域能够使金属表面发生高温熔融和蒸发,从而产生一系列的火花击穿。这些火花冲击燃烧了工件表面上的微小颗粒,并在工件上形成一个小孔。
2、电加工打孔技术具有一些传统加工方法无法比拟的优势,如可以加工高硬度、高强度和复杂形状的材料,且不会对工件表面产生太多的热影响和变形。因此,电加工打孔技术在航空航天、汽车、电子、模具和精密机械制造等领域得到了广泛应用。
3、在航空发动机上,使用到电加工打孔的零部件非常多,诸如稳定器上的左汽化器、右汽化器以及带角度打孔的导管等部件,这类零件的特点是:尺寸(外径)较小,且导管上需要加工任意角度的多排孔,多排孔的分布呈一定的规律性。目前的解决方案是采用单头电极进行加工,加工1件产品耗时在1小时以上,存在效率低,周期长、电极更换频繁等问题。
4、由此可见,传统单头电极在单一方向对零部件打孔时效率低、周期长、电极更换频繁是急需解决的问题。更重要的是,在加工导管类零件时,会因为存在打滑现象,进而容易造成打孔位置的偏离,使得加工质量不稳定。
5、另一方面,从加工成本角度考虑,如何在不具备多孔编程功能的机床或者主轴只能单向移动的机床上实现高效打孔也是值得研究的问题。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种多孔导管的加工方法及装置,解决传统单头电极加外径较小的导管类零件上多排孔位时效率低、周期长和电极更换频繁的问题。进一步,解决导管类角向多排孔加工时容易造成孔偏离、加工质量不稳定的问题。
2、为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、多孔导管的加工方法,包括:对导管上分布在同一条直线上的孔位采用多根电极一次性、同时进行电加工打孔。
4、进一步,多孔导管的加工方法还包括对剩余的、未分布在直线上的孔位逐一进行电加工打孔。
5、进一步,所述直线为平行于导管轴线的直线,每完成一条直线上的孔位加工,导管绕导管轴线旋转一个角度进行下一孔位电加工打孔。
6、作为一种选择,所述同一条直线上的孔位的孔径、孔间距不完全一致。
7、多孔导管的加工装置,包括:
8、刀架,所述刀架的一个表面上开有多个电极安装孔和至少一个导柱安装孔,另一个表面上开有多个紧固孔,紧固孔与电极安装孔、导柱安装孔垂直相交;
9、刀杆,所述刀杆的一端与刀架连接;
10、电极,所述电极的第一端可拆卸插接在电极安装孔内;
11、导柱,所述导柱的第一端可拆卸插接在导柱安装孔内;
12、锁紧螺钉,所述锁紧螺钉连接在紧固孔中;
13、校对块,所述校对块上开有电极用贯穿孔和导柱用贯穿孔,电极的第二端穿过电极用贯穿孔,导柱的第二端穿过导柱用贯穿孔。
14、进一步,所述刀架上还开有刀杆安装孔以及与刀杆安装孔垂直相交的插销孔,所述刀杆与刀架连接的一端开有连接孔,刀杆带有连接孔的一端插接在刀杆安装孔中并通过插接在插销孔中的圆柱销与刀架连接。
15、进一步,所述刀架上还包括一块凸起,凸起上与电极安装孔平行的端面形成基准面。
16、作为一种选择,所述刀杆为40cr钢,硬度为hrc40~45;
17、所述刀架为45钢,硬度为hrc35~40;
18、所述电极为铬锆铜材质;
19、所述导柱为1cr18ni9ti不锈钢材质;
20、所述校对快为45钢材质。
21、作为一种选择,所述电极的第一端倒斜角,第二端倒圆角。
22、与现有打孔方法以及打孔装置相比,本发明解决了以往导管类零件单头电极进行加工多孔的方式。以往电加工打孔1件产品耗时在1小时以上,存在效率低、周期长、孔位易偏离、电极更换频繁的问题。本发明对传统单头电极进行了良好的改进,本发明采用自主设计的多头电极对导管进行多孔加工,提高了效率,并且产品质量稳定性和一致性效果好,对现场电脉冲及电火花加工具有重要的意义。
23、本发明的加工装置及加工方法具备以下特点:
24、(1)加工效率高,由于是多根电极一次性同时打孔,相比传统的单电极加工方式更省时;
25、(2)加工质量高、稳定性和一致性好,由于根据导管上孔位的分布特点划分为多条直线打孔区域,因此能够很好地控制同一直线上的电极位置度,配合校对块以及导管的旋转实现孔位的精确定位,避免传统单电极打孔时频繁更换电极导致的打滑和孔位偏离;
26、(3)降低了电极更换频率,同一根电极打孔数量减少,避免了因更换电极带来的装夹误差,解决了外径细小导管因频繁翻转打孔带来的装夹误差和定位费时问题;
27、(4)能够在传统的不具备多孔加工编程的机床或主轴只能单向移动的机床上使用,避免了购置新设备的高成本问题,最大限度发挥老设备的加工能力。
1.多孔导管的加工方法,其特征在于,包括:对导管上分布在同一条直线上的孔位采用多根电极一次性、同时进行电加工打孔。
2.根据权利要求1所述的多孔导管的加工方法,其特征在于:还包括对剩余的、未分布在直线上的孔位逐一进行电加工打孔。
3.根据权利要求1所述的多孔导管的加工方法,其特征在于:所述直线为平行于导管轴线的直线,每完成一条直线上的孔位加工,导管绕导管轴线旋转一个角度进行下一孔位电加工打孔。
4.根据权利要求1所述的多孔导管的加工方法,其特征在于:所述同一条直线上的孔位的孔径、孔间距不完全一致。
5.多孔导管的加工装置,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的多孔导管的加工装置,其特征在于:所述刀架(2)上还开有刀杆安装孔以及与刀杆安装孔垂直相交的插销孔,所述刀杆(1)与刀架(2)连接的一端开有连接孔,刀杆(1)带有连接孔的一端插接在刀杆安装孔中并通过插接在插销孔中的圆柱销(7)与刀架(2)连接。
7.根据权利要求5所述的多孔导管的加工装置,其特征在于:所述刀架(2)上还包括一块凸起,凸起上与电极安装孔平行的端面形成基准面。
8.根据权利要求5所述的多孔导管的加工装置,其特征在于:
9.根据权利要求5所述的多孔导管的加工装置,其特征在于:所述电极(3)的第一端倒斜角,第二端倒圆角。
