專利名稱：多相介質(zhì)電火花加工方法的噴嘴機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特種加工技術(shù)領(lǐng)域中多相混合工作介質(zhì)電火花放電加工技術(shù)的關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電火花放電加工是在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行，如煤油、皂化液或去離子水等。油類工作液有味、容易燃燒，加工時(shí)高溫分解產(chǎn)生的煙氣很大，對(duì)大氣污染嚴(yán)重；水基工作液易銹蝕機(jī)床、蝕除量少、加工效率低。因此，尋找一種工作性能優(yōu)良且環(huán)保的新型電火花放電工作介質(zhì)一直是研究工作者努力的目標(biāo)。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究人員從不同的角度對(duì)電火花加工的傳統(tǒng)單一液態(tài)工作介質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)和新的嘗試。20世紀(jì)90年代，日本學(xué)者成功地實(shí)現(xiàn)了氣中電火花加工，突破了電火花加工只能在液體介質(zhì)中進(jìn)行的認(rèn)識(shí)。國(guó)枝正典對(duì)此加工方式進(jìn)行了深入研究并取得了一定的成果。張勤河第一次把超聲振動(dòng)引入到氣中放電加工技術(shù)中，克服了單純氣中放電加工中的易短路和加工效率低的問(wèn)題。但是氣體介質(zhì)中電火花加工仍有些問(wèn)題不易解決。首先，排屑問(wèn)題，由于加工過(guò)程中排屑不暢，電蝕產(chǎn)物容易粘住工具電極和工件，從而使加工不穩(wěn)定，加工效率低；另外，氣中電火花加工的放電間隙小，氣體介質(zhì)抗擊穿強(qiáng)度較小，加工過(guò)程容易出現(xiàn)短路甚至是電弧放電現(xiàn)象，要求機(jī)床的伺服系統(tǒng)對(duì)間隙的控制要靈敏，因此對(duì)機(jī)床的伺服性能要求很高。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，研究者們研究出了氣液、液固等新型混合兩相工作介質(zhì)。但是對(duì)于一特殊場(chǎng)合的電火花加工，如放電修整樹(shù)脂結(jié)合劑或陶瓷結(jié)合劑砂輪等非導(dǎo)電砂輪，需要在介質(zhì)中混入導(dǎo)電金屬粉末中以實(shí)現(xiàn)非導(dǎo)電或弱導(dǎo)電材料的放電加工。 但是傳統(tǒng)的單一介質(zhì)油中或氣中、或氣液、液固兩相介質(zhì)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述要求。本發(fā)明的目的是提出一種改進(jìn)的噴嘴機(jī)構(gòu)。一方面實(shí)現(xiàn)了在氣液介質(zhì)中混入導(dǎo)電金屬粉末以實(shí)現(xiàn)非導(dǎo)電或弱導(dǎo)電材料的加工；另一方面，在噴嘴機(jī)構(gòu)中利用擾流片實(shí)現(xiàn)氣-液-固多相介質(zhì)混合均勻且不發(fā)生凝結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有電火花放電加工過(guò)程中工作介質(zhì)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多相微量介質(zhì)電火花加工，提供一種保障多相介質(zhì)順利輸送至工件表面時(shí)各組分材料混合均勻而不發(fā)生凝結(jié)的方法及噴嘴機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的噴嘴結(jié)構(gòu)主要特征在于，在多相混合介質(zhì)形成且排出噴嘴口之前，兩種或以上單相介質(zhì)相互混合之前的運(yùn)動(dòng)設(shè)置成渦流形式，從而獲得相成分混合均勻的介質(zhì)流體。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)流體3、噴嘴體2、擾流片8、左端蓋I、噴嘴9。導(dǎo)流體3與噴嘴體2以螺紋形式連接，擾流片8以釬焊形式連接并均布于左端蓋1，在噴嘴體2的上端外圓周面等間隔布置噴氣孔4，噴嘴9與左端蓋I以螺紋形式連接。
本發(fā)明包括以下兩個(gè)步驟氣-液-固三相介質(zhì)初步混合及氣-液-固三相介質(zhì)均勻混合。
I.氣-液-固三相介質(zhì)初步混合
液體及固體介質(zhì)從導(dǎo)流體3的通孔5進(jìn)入導(dǎo)流體的多路通道6。氣體介質(zhì)經(jīng)噴嘴體I圓周面上噴氣孔4進(jìn)入噴嘴體主通道7，在壓力作用下液固混合介質(zhì)從導(dǎo)流體通道6中流出并與氣體介質(zhì)在主通道7中初步混合。
2.氣-液-固三相介質(zhì)均勻混合
氣液固混合介質(zhì)的流經(jīng)擾流片8部位時(shí)，其運(yùn)動(dòng)形式被設(shè)計(jì)成渦流運(yùn)動(dòng)形式，從而使得各相介質(zhì)成分充分混合?；旌暇鶆虻慕橘|(zhì)流體經(jīng)左端蓋I上噴嘴口 9進(jìn)入放電加工區(qū)，形成火花放電，從而實(shí)現(xiàn)多相介質(zhì)放電加工。
本發(fā)明的噴嘴體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工制造，使用本發(fā)明可以生成成分均勻且具有良好質(zhì)量的氣-液-固三相混合流體，非常適合于非導(dǎo)電或弱導(dǎo)電材料的電火花加工。


下面將附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，圖中，
圖I表示的是權(quán)利要求I和發(fā)明內(nèi)容中所提到的噴嘴機(jī)構(gòu)總圖2表示的是圖I中的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一在噴嘴體結(jié)構(gòu)中，放置4個(gè)等間隔排列的噴氣孔4，導(dǎo)流體上均布4個(gè)通道6，擾流片8橫截面形狀為彎弓形且成120°圓周分布。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是，在噴嘴體結(jié)構(gòu)中，放置6個(gè)等間隔排列的噴氣孔4，導(dǎo)流體上均布4個(gè)通道6，擾流片8橫截面形狀為彎弓形且成120°圓周分布。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是，在噴嘴體結(jié)構(gòu)中，放置4個(gè)等間隔排列的噴氣孔4，導(dǎo)流體上均布4個(gè)通道6，擾流片8橫截面形狀為彎弓形且成90°圓周分布。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是，在噴嘴體結(jié)構(gòu)中，放置6個(gè)等間隔排列的噴氣孔4，導(dǎo)流體上均布4個(gè)通道6，擾流片8橫截面形狀為彎弓形且成90°圓周分布。
權(quán)利要求
1.一種用于電火花加工技術(shù)的噴嘴機(jī)構(gòu)具有以下特征，本機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)流體3、噴嘴體2、擾流片8、左端蓋I、噴嘴9。導(dǎo)流體3與噴嘴體2以螺紋形式連接，擾流片8以釬焊形式連接并均布于左端蓋1，在噴嘴體2的上端外圓周面等間隔布置噴氣孔4，噴嘴9與左端蓋 I以螺紋形式連接。液體及固體介質(zhì)從導(dǎo)流體3的通孔5進(jìn)入導(dǎo)流體的多路通道6。氣體介質(zhì)經(jīng)噴嘴體I 圓周面上噴氣孔4進(jìn)入噴嘴體主通道7，在壓力作用下液固混合介質(zhì)從導(dǎo)流體通道6中流出并與氣體介質(zhì)在主通道7中初步混合。氣液固混合介質(zhì)的流經(jīng)擾流片8部位時(shí)，其運(yùn)動(dòng)形式被設(shè)計(jì)成渦流運(yùn)動(dòng)形式，從而使得各相介質(zhì)成分充分混合。混合均勻的介質(zhì)流體經(jīng)左端蓋I上噴嘴口 9進(jìn)入放電加工區(qū)，形成火花放電，從而實(shí)現(xiàn)多相介質(zhì)放電加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電火花加工技術(shù)的噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，氣液固混合介質(zhì)的流經(jīng)擾流片8部位時(shí)，運(yùn)動(dòng)形式變?yōu)闇u流運(yùn)動(dòng)形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電火花加工技術(shù)的噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，流經(jīng)擾流片8 后噴射出的混合介質(zhì)為氣-液-固三相均勻混合介質(zhì)。
全文摘要
一種電火花加工技術(shù)的噴嘴機(jī)構(gòu)，用于向放電加工區(qū)提供多相放電介質(zhì)，由擾流片、導(dǎo)流片、噴嘴體及封板組成。本發(fā)明在進(jìn)行多相介質(zhì)電火花加工時(shí)將液體、氣體和固體介質(zhì)從噴嘴機(jī)構(gòu)輸入口輸入，在噴嘴主通道室經(jīng)擾流片攪拌，充分混合均勻后從噴嘴機(jī)構(gòu)另一端噴口輸出，從而獲得多相介質(zhì)電火花加工技術(shù)所需的相成分混合均勻的多相介質(zhì)流體。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了均勻的氣-液-固三相介質(zhì)的產(chǎn)生并輸入至電火花加工區(qū)域。
文檔編號(hào)B05B7/04GK102527539SQ20111030859
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者李敏, 李洋, 楊慧, 蔡蘭蓉 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)