[发明专利]避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法

说明书

本发明公开了一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具，包括一个顶部设有开口的腔体，腔体的顶部设置有台阶，台阶所围成的形状与工件开孔出口所在平面的形状和大小一致；腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具；并公开了加工方法，制作带腔体的夹具，将工件装夹在夹具上；将补水管接入注水口，使夹具腔体与工件形成的密闭空腔中充满水；进行电火花加工工艺孔，加工完成后停止；从注水口向密封腔内注入冷却水，当工件被穿透后，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量，而且将工艺孔加工速度提高2～3倍。

技术领域

本发明属于电火花加工工艺孔领域，具体涉及一种避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法。

背景技术

电火花小孔加工是采用中空管状电极，利用火花放电蚀除原理加工零件的一种加工工艺。加工时，高压去离子水从中空管状电极的中空管中持续喷出，为加工过程提供冷却和排屑作用。然而，当电极穿透工件后，电极中空管中的高压去离子水作用失效，此时电极放电部位由小孔底部移至小孔侧壁，且无去离子水冷却和排屑，很容易造成小孔加工时的出口停顿和烧蚀问题，严重时会造成微裂纹或孔径超差，如图1和图2所示。

发明内容

为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的夹具及方法，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，包括一个顶部开口的腔体，腔体四周为腔壁，腔壁的顶面与工艺孔出口面的形状相同；腔壁的顶面还设置有一台阶，台阶内侧面紧贴工件，腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具。

注水口开设在腔壁的下部，排水口开设在与注水口相对的一侧。

排水口开设在腔壁的上部。

腔壁与工件连接处设置有密封垫。

腔体的底部设置有一底座。

腔壁采用硬度低于工件硬度的材料制成。

腔体的形状与工件需要加工的工艺孔阵列形状相同。

腔体开口所在横截面大于所述工艺孔阵列的面积。

避免电火花加工工艺孔出口烧蚀的方法，包括以下步骤：

步骤1，制作带腔体的夹具，夹具的开口与工件上加工孔的出口所在面的形状和尺寸一致；

步骤2，装夹工件，将工件装夹在步骤1所制作的夹具上，工件与夹具的开口处连接且密封；

步骤3，将补水管接入夹具的注水口，使夹具腔体与工件形成的密闭空腔中充满水；

步骤4，进行电火花加工工艺孔，直至加工完成后停止。

步骤3中，低压补水管应具有足够的流量和压力，排水口形成水柱持续喷射，空腔内的水形成对流。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：腔体的顶部设置有台阶，台阶所围成的形状与工件开孔出口所在平面的形状和大小一致；腔壁上开设有注水口和排水口，腔壁上还设置有紧固件，紧固件用于紧固工件与夹具，腔体与工件形成密封腔，从注水口向密封腔内注入冷却冲刷水，在进行电火花加工工艺孔时，当工件被穿透后，虽然中空管电极中喷出的高压水冲刷作用失效，工艺孔出口的放电区域仍处于循环水的环境中，工艺孔出口的火花放电仍然能够被冷却和冲刷，从而有效地改善电火花加工工艺孔的出口质量，而且将工艺孔加工速度提高2～3倍。

进一步的，注水口开设在腔壁的下部，排水口开设在与注水口相对的一侧，排水口开设在腔壁的上部，使得腔体内易于形成对流。