阅读说明：本技术 一种涡流器夹具及基于其加工螺旋槽的方法 (Swirler clamp and method for machining spiral groove based on swirler clamp ) 是由 莫战海 张强虎 董少锋 席丽娜 张亚军 李国峰 许斌 廖均 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种涡流器夹具及基于其加工螺旋槽的方法,属于螺旋槽制造领域。本发明的涡流器夹具,夹紧涡流器两者成为一体,通过倾斜一定的角度能够满足螺旋槽的加工角度,而夹具上的通孔在对螺旋槽进行线切割时能够进行分度,可以实现螺旋槽分度加工的目的。本发明的基于涡流器夹具加工螺旋槽的方法,是一种快速、准确加工螺旋槽的方法,在粗加工的时候利用线切削、铣削等现有的机械加工方式,在进行精加工时,利用带有弧面的电极进行加工,解决了随着粗加工的深入,螺旋槽变窄刀具使用受限带来的一系列问题。(The invention discloses a swirler clamp and a method for machining a spiral groove based on the swirler clamp, and belongs to the field of spiral groove manufacturing. The vortex device clamp provided by the invention integrates the clamping vortex device and the clamping vortex device, the processing angle of the spiral groove can be met by inclining a certain angle, and the through hole on the clamp can be used for indexing when the spiral groove is subjected to line cutting, so that the purpose of spiral groove indexing processing can be realized. The invention relates to a method for processing a spiral groove based on a swirler clamp, which is a method for quickly and accurately processing the spiral groove.)

一种涡流器夹具及基于其加工螺旋槽的方法

技术领域

本发明属于螺旋槽制造领域，涉及一种涡流器夹具及基于其加工螺旋槽的方法。

背景技术

带复合角度螺旋槽涡流器作为喷嘴中的主要部件之一，其主要功能为使燃油通过其上的螺旋槽后具备径向分量，促进燃油雾化，其结构如图1所示，具有N个均匀分布的螺旋槽，槽底呈曲面结构，螺旋槽展开后，螺旋槽的旋流扇片与竖直方向存在一定角度α，其左侧具有定位孔，主要用于将油路分为两部分，分别从螺旋槽及内腔流出，即双油路。

涡流器的加工难点在于螺旋槽的加工，由于该类螺旋槽的槽底为圆弧形，且螺旋槽与竖直方向存在夹角，常用方法为采用球头铣刀进行铣削加工，虽然可实现螺旋槽外形加工，但螺旋槽壁与底面交界处形成圆弧，不符合最终要求，且槽内接刀痕遍布，表面质量较差，流动损失增加，加工效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种涡流器夹具及基于其加工螺旋槽的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种涡流器夹具，包括夹具本体和定位销；

夹具本体的一端轴向开设有凹槽，所述凹槽的内径与待夹持涡流器的外径相等；所述凹槽的***壁上均布有若干通孔，所述通孔直径与待夹持涡流器上的定位孔直径相等，所述通孔数量与螺旋槽的旋流扇片数量相同；

所述定位销直径与待夹持涡流器上的定位孔直径相等。

进一步的，夹具本体为中空圆柱状。

一种上述的涡流器夹具加工螺旋槽的方法，包括以下步骤：

1)利用夹具将涡流器夹持为一体，作为整体与竖直线呈α角设置；其中，α为螺旋槽展开后，旋流扇片与竖直线所呈角度；

2)按照螺旋槽横截面形状进行粗加工，直至切削深度到达螺旋槽槽底曲面的最高点；

3)利用电极对粗加工后的螺旋槽进行精加工，直至螺旋槽槽底曲面的最高点与电极弧面的最低点相重合；其中，所述电极的弧面的半径为R，R与待夹持涡流器的外径的半径相等,电极圆柱段直径与螺旋槽展开后相邻旋流扇片形成的长方形的对角线长度相同，电极头部宽度与螺旋槽底部宽度相同；；

4)重复步骤1)-3)，直至螺旋槽加工完成。

进一步的，步骤1)具体过程为：

将涡流器放置于夹具上的凹槽内；

将涡流器的定位孔与夹具的通孔对齐；

在对齐的定位孔与通孔内***定位销。

进一步的，步骤2)中粗加工的方式为线切割。

进一步的，步骤2)中粗加工的方式为成型电极加工。

进一步的，步骤2)中粗加工的方式为采用立铣刀进行机械加工。

进一步的，步骤3)中电极为圆柱状，圆柱底面为加工面。

进一步的，电极上的凹槽由线切割制成。

进一步的，步骤4)的具体过程为：

拔出定位销，旋转涡流器，旋转角度为(360/N)°；其中，N为螺旋槽上旋流扇片的数量；

在对齐的定位孔与通孔内***定位销；

重复步骤2)-3)，直至螺旋槽加工完成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的涡流器夹具，夹紧涡流器两者成为一体，通过倾斜一定的角度能够满足螺旋槽的加工角度，而夹具上的通孔在对螺旋槽进行线切割时能够进行分度，可以实现螺旋槽分度加工的目的；进一步的，空心结构的设计减轻了夹具的体积，便于运输。

本发明的基于涡流器夹具加工螺旋槽的方法，是一种快速、准确加工螺旋槽的方法，在粗加工的时候利用线切削、铣削等现有的机械加工方式，在进行精加工时，利用带有弧面的电极进行加工，解决了随着粗加工的深入，螺旋槽变窄刀具使用受限带来的一系列问题；进一步的，当粗加工方式为线切割时，只需旋转涡流器，涡流器上的定位孔可与下个通孔相重合从而进行定位，即可加工多个旋流扇片，这个过程中夹具保持固定不动，解决了线切割时线切割丝在竖直方向的问题。

附图说明

图1为涡流器结构示意图，其中，1(a)为主视图，1(b)为左视图，1(c)为定位孔的俯视图，1(d)为螺旋槽的展开图；

图2为夹具结构示意图，其中，2(a)为主视图，2(b)为C-C向视图；

图3为夹具与涡流器的装配图；

图4为电极结构示意图，其中，4(a)为主视图，4(b)为旋转α角度后的视图。

其中：1-涡流器；101-定位孔；102-涡流器本体；103-螺旋槽；104-旋流扇片；2-夹具；201-夹具本体；202-凹槽；203-通孔；204-定位销。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，图1为涡流器结构示意图，其中1(a)为主视图，1(b)为左视图，1(c)为定位孔的俯视图，1(d)为螺旋槽的展开图；涡流器本体102的周向设有螺旋槽103，螺旋槽103由均布的旋流扇片104组成，螺旋槽103的槽底呈圆弧结构，螺旋槽103展开后，旋流扇片104与竖直方向的夹角α，涡流器本体102上还设有定位孔101，主要用于将油路分为两部分，分别从螺旋槽103及内腔流出，即双油路。

参见图2，图2为夹具结构示意图，其中，2(a)为主视图，2(b)为C-C向视图；夹具本体201为中空圆柱状，一端设有轴向凹槽202，凹槽202用于固定涡流器；凹槽202上加工有一圈通孔203，通孔203数量与螺旋槽103的旋流扇片104一致并沿圆周均匀分布，通孔203直径与定位孔101直径相同。

参见图3，图3为夹具与涡流器的装配图；涡流器1伸入凹槽202内，涡流器1的定位孔101与夹具2的通孔203对齐，通过定位销204将其连为一体，且作为整体与竖直方向呈α角度设置。采用线切割按照螺旋槽103横截面形状进行粗加工，去除大部分加工余量，切削深度为螺旋槽103底曲面最高点；加工螺旋槽103下一个旋流扇片时，拔出通孔203内的定位销204，旋转(360/N)°零件后，将定位销204***相邻通孔203内，依此类推，完成整个螺旋槽103的粗加工。

参见图4，图4为电极结构示意图；将螺旋槽103展开后，计算出尺寸E1，E1为螺旋槽103展开后相邻旋流扇片104形成的长方形对角线长度，加工的圆柱形直径为ΦE1，根据螺旋槽103的槽底宽度F1在圆柱形电极上采用线切割加工宽度为F1的电极头部，如图4(a)所示，然后将电极绕自身轴线旋转α后，如图4(b)所示，采用线切割一个圆弧，圆弧半径为R，R与待夹持涡流器的半径相等，再采用电火花使用加工好的电极加工螺旋槽底进出口处圆弧面，完成螺旋槽最终尺寸加工。

实施例

以某带复合角度螺旋槽涡流器螺旋槽为例，通过上述步骤进行准确加工，其具体实施方式如下：

(1)加工夹具：长度L＝50mm，外圆直径Φ16，内孔直径ΦB＝Φ10.6，在其上均匀加工10个小孔，孔径为ΦC＝2；

(2)将涡流器***夹具Φ10.6内孔后，采用定位销固定后，按照图3所示一起调整35°，采用线切割进行粗加工，其加工深度螺旋槽底曲面最高点确定为5.35；

(3)根据计算出得尺寸E1，加工直径为ΦE1的圆柱形电极，根据螺旋槽底宽度F1线切割电极头部宽度为4.5，然后将电极旋转35°后，在圆柱形电极中心采用线切割加工一圆弧Φ10.6，；

(4)采用制作好的电极沿螺旋槽缓慢进入，去除进出口处剩余的加工余量。将零件取下后旋转36°后，重复上述步骤。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。