一种带有外冲液加注结构的气缸式电极丝导向装置的制作方法

本实用新型涉及电火花加工技术领域，尤其是一种带有外冲液加注结构的气缸式电极丝导向装置。

背景技术：

电火花加工时，由于电极丝细而长，在长距离控制时，容易产生形变、弯折、扭曲等问题，影响加工精度。因而在电火花加工机床的下端通常设置有电极丝导向装置，对电极丝的进给和收回起导向作用，该装置能维持电极丝加工方向的准确和稳定。电极丝导向装置上设有电极丝常开夹子，且运行过程中需要使用外冲液来辅助加工。

其中电极丝常开夹子通常设置于导向器上，是为电火花加工机床设计的一种辅助夹丝工具，在加工进丝过程中常开夹子保持打开状态。传统的常开夹子都是采用电磁铁驱动塑料压丝块将电极丝固定于夹持面上，保证电极丝在电火花加工机床上部的常闭夹子打开时，电极丝不会因重力或其他外力发生相对于机床的运动。这种方式夹丝力度，且因空间位置有限往往只能采用迷你型推出式电磁铁，长期使用时电磁铁容易失效，影响进丝加工的精度和使用安全。部分机床也对该结构做出过改善，将常开夹子设计为气囊涨紧式，但是气囊做涨紧运动时夹紧力难以控制，电极丝容易因受力不均而弯曲，且气囊涨紧式结构复杂，维修不便。

电火花外冲液能辅助电火花加工去除加工屑，在电火花加工领域广泛应用。目前在加工航空发动机叶片气膜孔时，普遍使用黄铜中空电极丝，在加工件将要打透时，由于缺少阻力外冲液会从加工孔口直接射出，且注液器倾斜设置，因而外冲液射入气膜孔的方向与气膜孔之间形成一个较大的夹角，严重影响到气膜孔的加工口状态。此外原有的外冲液只能在加工件浅表面起作用，当加工深度增加时，电极丝和待加工气膜孔的间隙狭小，外冲液难以进入，加工效率明显降低。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种带有外冲液加注结构的气缸式电极丝导向装置，将气缸式常闭夹子与外冲液加注结构结合应用于电极丝导向装置上，从而使本实用新型兼具上述两种结构的特点，相较传统的表面直接冲淋结构，在导向器座下方增加一个导向器外冲水帽，引导外冲水沿电极丝均匀进入气膜孔内，保证了加工孔形的稳定和一致；且气缸式电极丝常开夹子能够精确控制电极丝的夹紧力度，夹紧力均匀稳定，电极丝夹紧后偏移量小，避免了传统夹持方式夹紧力调整困难及电极丝大幅度不可控形变的缺陷。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种带有外冲液加注结构的气缸式电极丝导向装置，包括导向结构，所述导向结构包括固定支架，于所述固定支架下方设置导向器座，所述导向器座的上端向四周延伸形成凸台，于导向器座的内部自上而下分别设置第一空腔和第二空腔，上导向器的一端设置于固定支架内，另一端穿过第一空腔伸入第二空腔内，陶瓷导向结构的一端嵌接于第二空腔内，陶瓷导向结构的另一端伸出第二空腔，电极丝的一端设置于固定支架上方，另一端依次贯穿上导向器、导向器座和陶瓷导向结构并从陶瓷导向结构底端伸出，所述导向装置还包括外冲液加注结构和气缸式电极丝常开夹子，所述外冲液加注结构包括水帽和注液部，所述水帽为套状结构，于水帽内部自上而下设置半径递减的第五通孔、第四通孔、第三通孔和第二通孔，第五通孔、第四通孔、第三通孔和第二通孔依次连接形成阶梯孔，所述第二通孔的下端连接锥形结构，于锥形结构的底部设置第一通孔，于第三通孔的孔壁上开设贯穿水帽壁的注液口，所述注液部包括注液管和连接件，注液口与注液管通过连接件连通；所述电极丝常开夹子包括固定支架，于所述固定支架下方设置导向器座，所述导向器座的上端向四周延伸形成凸台，于导向器座的内部自上而下分别设置第一空腔和第二空腔，导向器的一端设置于固定支架内，另一端穿过第一空腔伸入第二空腔内，陶瓷导向结构的一端设置于第二空腔内，陶瓷导向结构的另一端伸出第二空腔，电极丝的一端设置于固定支架上方，另一端依次贯穿导向器、导向器座和陶瓷导向结构并从陶瓷导向结构底端伸出，于所述凸台的侧壁上开设通孔，于所述通孔内设置气缸，气缸伸入第一空腔的一端连接夹紧块，在所述夹紧块与上导向器的相对处、沿所述上导向器的侧壁上开设夹紧孔。

其进一步技术方案在于：

第一通孔、锥形结构、第二通孔、第三通孔、第四通孔和第五通孔均同轴设置；

注液口的直径小于第三通孔的长度；

所述锥形结构与第二通孔连接处的截面为圆形，圆形截面的直径和第二通孔的直径相同；

于第三通孔和第四通孔连接形成的平台上设置第一密封圈；

于第四通孔和第五通孔连接形成的平台上设置第二密封圈；

第一密封圈和第二密封圈为空心结构；

第四通孔和注液口的内壁上均开设螺纹；

所述夹紧块为圆柱形的硬质塑料结构，夹紧块的长度为4～5毫米，夹紧块的直径为5～6毫米；

所述气缸的直径为5～6毫米，气缸的行程为1～3毫米，气缸的长度为26～27毫米，气缸的夹紧力为3～5牛。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在导向器座下方增加一个导向器外冲水帽，避免外冲水直接冲淋加工处，使得外冲水能沿水帽内部均匀进入加工处，防止因外冲水局部冲力不均导致的加工孔变形，也使得外冲水能进入直接冲淋难以进入的加工孔孔隙，提高加工效率和质量；同时本实用新型通过气缸控制电极丝常开夹子的开闭，能准确地控制夹紧力度，且电极丝的最大变形不超出电极丝在导向器中的安装空间，相较传统的电磁铁结构和气涨式结构，夹持力更易调整，电极丝变形量更小，不会因夹紧力不足而产生电极丝脱落现象，也不会因夹紧力不均而产生电极丝不可控形变，提高了电火花加工精度；相较传统的导向结构，本实用新型的电极丝控制精度更高，控制过程更稳定，电极丝的夹持调节更方便，且加工效果更理想，加工效率显著提升。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的气缸结构放大图。

图3为本实用新型的水帽结构示意图。

其中：1、水帽；101、第一通孔；102、锥形结构；103、第二通孔；104、第三通孔；105、第四通孔；106、第五通孔；107、水帽壁；108、注液口；109、第一环形空腔；110、第二环形空腔；2、注液部；201、连接件；202、注液管；3、第二密封圈；4、导向器座；401、凸台；402、第二空腔；403、第一空腔；5、固定支架；6、上导向器；7、电极丝；8、气缸；801、夹紧块；802、夹紧孔；9、第一密封圈；10、外冲液；11、加工件；12、气膜孔；13、陶瓷导向结构。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～3所示，本实用新型包括导向结构，导向结构包括固定支架5，于固定支架5下方设置导向器座4，导向器座4的上端向四周延伸形成凸台401，于导向器座4的内部自上而下分别设置第一空腔403和第二空腔402，上导向器6的一端设置于固定支架5内，另一端穿过第一空腔403伸入第二空腔402内，陶瓷导向结构13的一端嵌接于第二空腔402内，陶瓷导向结构13的另一端伸出第二空腔402，电极丝7的一端设置于固定支架5上方，另一端依次贯穿上导向器6、导向器座4和陶瓷导向结构13并从陶瓷导向结构13底端伸出，导向装置还包括外冲液加注结构和气缸式电极丝常开夹子，外冲液加注结构包括水帽1和注液部2，水帽1为套状结构，于水帽1内部自上而下设置半径递减的第五通孔106、第四通孔105、第三通孔104和第二通孔103，第五通孔106、第四通孔105、第三通孔104和第二通孔103依次连接形成阶梯孔，第二通孔103的下端连接锥形结构102，于锥形结构102的底部设置第一通孔101，于第三通孔104的孔壁上开设贯穿水帽壁107的注液口108，注液部2包括注液管202和连接件201，注液口108与注液管202通过连接件201连通；电极丝常开夹子包括气缸8，于凸台401的侧壁上开设通孔，于通孔内设置气缸8，气缸8伸入第一空腔403的一端连接夹紧块801，在夹紧块801与上导向器6的相对处、沿上导向器6的侧壁上开设夹紧孔802。第一通孔101、锥形结构102、第二通孔103、第三通孔104、第四通孔105和第五通孔106均同轴设置，注液口108的直径小于第三通孔104的长度。锥形结构102与第二通孔103连接处的截面为圆形，圆形截面的直径和第二通孔103的直径相同。于第三通孔104和第四通孔105连接形成的平台上设置第一密封圈9，于第四通孔105和第五通孔106连接形成的平台上设置第二密封圈3，第一密封圈9和第二密封圈3为空心结构，第四通孔105和注液口108的内壁上均开设螺纹。所述夹紧块801为圆柱形的硬质塑料结构，夹紧块801的长度为4～5毫米，夹紧块801的直径为5～6毫米，所述气缸8的直径为5～6毫米，气缸8的行程为1～3毫米，气缸8的长度为26～27毫米，气缸8的夹紧力为3～5牛。

本实用新型中外冲液加注结构的具体装配和使用过程如下：

如图1～2所示，导向器座4的下端也呈阶梯状，导向器座4的内部嵌接空心柱状陶瓷导向结构13，陶瓷导向结构13底部有与锥形结构102配合的锥角，陶瓷导向结构13的中心贯穿设置电极丝7。导向器座4通过螺纹和第四通孔105配合，于导向器座4的底部、在第三通孔104和第四通孔105连接形成的平台上安装第一密封圈9，第一密封圈9的外径和第四通孔105的直径相同，第一密封圈9的内径和陶瓷导向结构13的外径相同。于第四通孔105和第五通孔106连接形成的平台与导向器座4之间安装第二密封圈3，第二密封圈3的外径和第五通孔106的直径相同，第二密封圈3的内径和陶瓷导向结构13的外径相同。第三通孔104和陶瓷导向结构13之间形成第一环形空腔109，由于第一环形空腔109顶部被第一密封圈9密封，故当外冲液10经注液管202、连接件201和注液口108流入第一环形空腔109时，液体无法进入上部第四通孔105内，此时第一环形空腔109能容纳并分散外冲液10。第二通孔103和陶瓷导向结构13之间形成狭窄的第二环形空腔110，当外冲液10流经第二环形空腔110时受压强影响流速加快，在底部锥形结构102处汇聚形成高速匀质的外冲水流，并在第一通孔101处沿电极丝7四周流出。由于水流方向几乎和电极丝7平行且紧贴电极丝7均匀流动，故外冲液10接触气膜孔12时，不会对孔口造成过度的冲击，也不会因受力不均而影响孔形，提升了加工质量。且本实用新型能使外冲液10进入加工件11上待加工气膜孔12较深的部位，辅助电极丝7深度加工，极大地提高了工作效率。本实用新型水帽1的外部结构可以随不同的工况做合适的调整，如果安装环境较为狭小，水帽1下端可以向内收缩，通过一段锥面过渡为外径更小的柱体，也可以根据实际需要做其他不影响内部结构的调整。

本实用新型中气缸式电极丝常开夹子的使用过程如下：

当电极丝7正常进给时，本实用新型处于常开状态，此时夹紧块801位于夹紧孔802外或是部分伸入夹紧孔802但不接触电极丝7。当电火花加工机床上端的常闭夹子打开时，本实用新型进入闭合状态，即夹紧块801伸入夹紧孔802内，并以预设压紧力将电极丝7压在上导向器6的内部为电极丝7开设的安装孔孔壁上。由于夹紧块801为硬质塑料结构，且表面无锋利棱角，不会对电极丝7造成损伤。电极丝7的变形范围被限制在上导向器6内部的安装孔内，变形量小，对加工精度的影响小。在压紧过程中，夹紧块801均匀施加压紧力，不会使电极丝7产生方向不可控的形变，且压紧力的大小可以通过伺服电机等手段精确的控制，能随电极丝7的改变做相应调整，使用更加灵活。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。