專利名稱：電火花深盲孔加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電火花深盲孔加工裝置。
背景技術(shù)：
目前，在石油和天然氣行業(yè)、石油勘探和開發(fā)領(lǐng)域，人們對鉆井的要求是速度越來越快、深度越來越深、質(zhì)量越來越高，出油效率越來越高；這就對所使用的鉆井、完井設(shè)備， 井下和地面各種生產(chǎn)設(shè)備提出了更高、更嚴(yán)的要求，其主要體現(xiàn)在兩方面(1)零件需要具有良好的高溫抗氧化和炭化性能，具有良好的耐蝕性，這類材料共同的特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高粘度、高韌性、高耐磨性，其加工難度很大，機(jī)械加工時(shí)對刀具的材質(zhì)有特殊要求，且磨損較大，機(jī)械加工的性價(jià)比較低；( 零件結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，其長度越來越長，其大深徑比的深孔、盲孔、臺(tái)階孔的結(jié)構(gòu)形式越來越多，使得機(jī)械加工難度越來越大，甚至無法加工，成品合格率越來越低，甚至報(bào)廢。在電加工領(lǐng)域中，工藝上，當(dāng)孔的長徑比L/D ^ 10時(shí)，稱之為深孔，深孔按其形狀又分為盲孔(不通孔)和通孔。這類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度描述如下1、工件總長度2. 5 3. 5m ；2、孔徑、長度和深徑比大孔孔徑Φ 7. 5 10mm，長度1. 8 2. 5m，深徑比180 333 ；小孔孔徑Φ4. 5 5. 5mm，長度0. 7 1. 0m，深徑比125 225 ；3、兩孔對接精度(圓柱度)彡2mm，孔徑公差士0. 05mm。這類零件的材料通常為hColoy925鎳鉻鐵合金，CrMnN高強(qiáng)度無磁不銹鋼等。此類零件機(jī)械加工時(shí)大都存在的問題和難點(diǎn)1、對于hcoloy925鎳鉻鐵合金，CrMnN無磁不銹鋼等難加工材料，具有高強(qiáng)度、高粘度、高韌性、高耐磨性等特性，當(dāng)深徑比< 100時(shí)，可采用機(jī)械加工，但機(jī)械加工的性價(jià)比隨著深徑比的增加會(huì)越來越差，當(dāng)深徑比增大到一定程度時(shí)，由于孔的深度太長，小直徑刀具的制作長度受到限制，使得孔只能加工到一定深度，更深的孔甚至無法加工，且機(jī)械加工較費(fèi)刀具。2、當(dāng)深徑比大于100時(shí)，特別是異型孔，如方形、花瓣形、三角形等，根本無法采用機(jī)械加工方法加工。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何降低hcoloy925鎳鉻鐵合金，CrMnN無磁不銹鋼等難加工材料在孔徑比較大時(shí)，以及具有異型孔時(shí)的加工難度，提高其成品合格率。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電火花深盲孔加工裝置，其包括自定位器，與自定位器一端相連的電極，以及與自定位器另一端相連的加長接桿。其中，所述自定位器為中空圓柱體，其中空腔體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)電壓緊彈簧，所述進(jìn)電壓緊彈簧兩端分別與所述電極和加長接桿相接觸。其中，所述進(jìn)電壓緊彈簧兩端分別設(shè)置有進(jìn)電彈簧片。其中，所述自定位器兩端的腔體內(nèi)壁上設(shè)置有螺紋，所述電極和加長接桿分別通過鎖緊螺母與所述自定位器連接。其中，所述加長接桿未與自定位器連接的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，用于連接附加的加長接桿。其中，所述自定位器外壁上，沿軸向開設(shè)有雙螺旋導(dǎo)出槽。其中，所述自定位器的外徑比所述電極的外徑大0. lmm-0. 3mm。其中，所述電極的材料為銅、銅鎢合金或石墨。其中，所述自定位器的材料為耐磨絕緣材料。其中，所述進(jìn)電壓緊彈簧的材料為彈簧鋼，所述進(jìn)電彈簧片的材料為銅。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的電火花深盲孔加工裝置，通過電極將電能、熱能等物理能量直接施加到被加工工件上，取代現(xiàn)有的使用普通刀具來切削工件材料，在加工過程中不需要施加明顯的機(jī)械力；并且該裝置可以根據(jù)孔的深度，增加加長接桿的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)深孔加工、材料去除并達(dá)到所需的形狀尺寸和表面質(zhì)量要求，簡化加工難度，提高成品合格率。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電火花深盲孔加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A視圖；圖3是將本實(shí)用新型實(shí)施例的電火花深盲孔加工裝置應(yīng)用在機(jī)床上的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1 :電極；2 電極鎖緊螺母；3 自定位器；4 進(jìn)電彈簧片；5 進(jìn)電壓緊彈簧； 6 加長接桿鎖緊螺母；7 加長接桿；8 加長接桿內(nèi)螺紋；9 雙螺旋導(dǎo)出槽；10 伺服主軸； 11 夾持夾具；12 附加加長接桿鎖緊螺母；13 被加工工件；14 固定基座；15 基座臺(tái)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的電火花深盲孔加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括自定位器3，以及連接在自定位器3兩端的電極1和加長接桿7，電極1用來發(fā)出電火花，進(jìn)行盲孔加工，加長接桿7與控制裝置連接，實(shí)現(xiàn)深盲孔的加工。本實(shí)施例中，自定位器3為中空圓柱體，其中空腔體兩端的內(nèi)壁上均設(shè)置有螺紋， 電極1通過電極鎖緊螺母2與自定位器3 —端連接，加長接桿7通過加長接桿鎖緊螺母6 與自定位器3另一端連接，該兩處連接均可拆卸，方便相關(guān)器件的更換和維修。在自定位器 3的中空腔體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)電壓緊彈簧5，進(jìn)電壓緊彈簧5的兩端分別與電極1和加長接桿7
4相接觸，為了增強(qiáng)進(jìn)電壓緊彈簧5與電極1和加長接桿7之間接觸的穩(wěn)定性，在進(jìn)電壓緊彈簧5兩端焊接了進(jìn)電彈簧片4，使進(jìn)電彈簧片4分別與電極1和加長接桿7接觸，保證導(dǎo)電的連貫性。因?yàn)樾杓庸ど蠲た椎墓ぜǔ殡y加工材料，所以自定位器3需采用不導(dǎo)電的耐高溫耐磨絕緣材料以滿足長時(shí)間電火花加工難加工材料的要求；電極1選用銅、銅鎢合金或石墨；進(jìn)電壓緊彈簧5的材料優(yōu)選彈簧鋼，進(jìn)電彈簧片4的材料優(yōu)選銅。在深盲孔加工過程中，會(huì)不斷的產(chǎn)生加工蝕除物，因此，在自定位器3外壁上，沿軸向開設(shè)雙螺旋導(dǎo)出槽9，以將加工蝕除物及時(shí)的排出。從圖2所示的圖1的A-A向視圖可以看出，雙螺旋導(dǎo)出槽9在剖視圖上體現(xiàn)出來是相互對稱的凹槽。此外，因電火花加工時(shí)需要放電，所以將自定位器3的外徑設(shè)置為比電極1的外徑大，差值在0. lmm-0. 3mm之間，從而為電火花加工提供放電間隙。加長接桿7未與自定位器3連接的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，用于連接附加的加長接桿， 以適應(yīng)深盲孔加工深度的需要。圖3示出了將上述電火花深盲孔加工裝置應(yīng)用在機(jī)床上進(jìn)行深盲孔加工的結(jié)構(gòu)示意圖，在對工件進(jìn)行電火花加工深盲孔時(shí)，機(jī)床上具有基座臺(tái)15，基座臺(tái)15上設(shè)置有固定基座14，固定基座14與伺服主軸10連接，伺服主軸10用于完成電火花深盲孔加工裝置的深度伺服進(jìn)給，伺服主軸10 —端部設(shè)置有夾持夾具11，夾持夾具11夾持加長接桿7，電極1作用在被加工工件13上，其深度導(dǎo)向由自定位器3和被加工工件13上已加工的孔滑動(dòng)配合進(jìn)行導(dǎo)向，導(dǎo)向長度約為60mm，以保證孔的直線度。通常情況下，伺服主軸10的伺服行程為100-150mm ；當(dāng)被加工工件13上深盲孔的加工深度超過伺服主軸10的伺服行程后， 采用加長接桿7來延長伺服行程，加長接桿鎖緊螺母6將加長接桿7鎖緊在自定位器3上， 夾持夾具11夾持加長接桿7具有加長接桿內(nèi)螺紋8的一端，從而將伺服行程延長。當(dāng)伺服主軸10完成第一個(gè)延長的伺服行程時(shí)，松開夾持夾具11，通過加長接桿內(nèi)螺紋8接上附加加長接桿(圖中未標(biāo)示)，并將附加加長接桿通過附加加長接桿鎖緊螺母6擰緊，以防止兩節(jié)加長接桿松動(dòng)，然后再將附加加長接桿重新固定在夾持夾具11內(nèi)，開始第二個(gè)延長的伺
服行程的加工，依此類推完成第三個(gè)......第N個(gè)伺服行程的加工，直至達(dá)到所需的深度加工。由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例利用小行程的伺服主軸和自定位器完成超深度、深徑比大于100的圓孔的電火花加工，如工件總長度可以超過2. 5m ；并且可以加工超深度、深徑比大于100異型孔，如方形、花瓣形、三角形等。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，包括自定位器(3)，與自定位器C3)—端相連的電極(1)，以及與自定位器⑶另一端相連的加長接桿(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述自定位器(3)為中空圓柱體，其中空腔體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)電壓緊彈簧(5)，所述進(jìn)電壓緊彈簧( 兩端分別與所述電極(1)和加長接桿(7)相接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述進(jìn)電壓緊彈簧(5)兩端分別設(shè)置有進(jìn)電彈簧片G)。
4.如權(quán)利要求2所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述自定位器(3)兩端的腔體內(nèi)壁上設(shè)置有螺紋，所述電極(1)和加長接桿(7)分別通過鎖緊螺母與所述自定位器 ⑶連接。
5.如權(quán)利要求1所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述加長接桿(7)未與自定位器C3)連接的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，用于連接附加的加長接桿。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述自定位器C3)外壁上，沿軸向開設(shè)有雙螺旋導(dǎo)出槽。
7.如權(quán)利要求6所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述自定位器(3)的外徑比所述電極(1)的外徑大0. lmm-0. 3mm。
8.如權(quán)利要求7所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述電極(1)的材料為銅、銅鎢合金或石墨。
9.如權(quán)利要求7所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述自定位器(3)的材料為耐磨絕緣材料。
10.如權(quán)利要求3所述的電火花深盲孔加工裝置，其特征在于，所述進(jìn)電壓緊彈簧(5) 的材料為彈簧鋼，所述進(jìn)電彈簧片的材料為銅。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電火花深盲孔加工裝置，其包括自定位器，與自定位器一端相連的電極，以及與自定位器另一端相連的加長接桿。本實(shí)用新型中自定位器為中空圓柱體，其中空腔體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)電壓緊彈簧，所述進(jìn)電壓緊彈簧兩端分別與所述電極和加長接桿相接觸，可以根據(jù)孔的深度，增加加長接桿的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)深孔加工、材料去除并達(dá)到所需的形狀尺寸和表面質(zhì)量要求，簡化加工難度，提高成品合格率。
文檔編號(hào)B23H9/14GK202151742SQ201120153779
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者任連生, 伏金娟, 楊大勇, 楊立光 申請人:北京市電加工研究所, 北京迪蒙數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司