[發(fā)明專利]一種管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽的數(shù)控電解加工方法及其裝夾夾具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410627262.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN104439574A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立;張隆平;李忠盛;陳漢賓;易同斌;吳道勛;張昭林;彭菲菲;張帷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所
• 主分類號(hào): B23H3/00
• 分類號(hào): B23H3/00;B23H9/00;B23H11/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責(zé)任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管狀工件電解加工方法及其裝夾夾具，具體涉及一種管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽的電解加工方法及其裝夾夾具，屬于電解加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在一些特殊工件內(nèi)壁上，具有環(huán)形封閉的曲線凹槽，這種曲線槽為內(nèi)壁空間曲面。該類工件為了便于機(jī)械加工，傳統(tǒng)的方式是采用兩半式分體結(jié)構(gòu)，即分別銑削加工后再通過螺栓連接成整體。但分體式工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，且會(huì)帶來連接件之間的連接強(qiáng)度及剛度被削弱的問題。因此為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕重量，保證強(qiáng)度，優(yōu)選采用整體結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分體結(jié)構(gòu)方法，但曲線槽位于管狀工件內(nèi)壁，銑刀等傳統(tǒng)加工工具難以進(jìn)入管內(nèi)，使機(jī)械加工實(shí)際實(shí)施起來很困難。又由于管內(nèi)壁封閉曲線槽的特殊空間屬性，無法采用傳統(tǒng)的仿形陰極“拷貝式”電解加工方式進(jìn)行加工，因此只能采用數(shù)控電解加工技術(shù)進(jìn)行加工。

數(shù)控電解加工技術(shù)是數(shù)控技術(shù)與電解加工技術(shù)結(jié)合所形成的柔性電解加工技術(shù)，通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制陰極的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用金屬在電解液中產(chǎn)生電化學(xué)陽極溶解的原理，使金屬工件能夠發(fā)生所需的陽極電化學(xué)溶解，從而達(dá)到工件要求的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量，具有加工速度快、表面質(zhì)量好、不受材料硬度限制、無宏觀機(jī)械切削力、工具陰極無損耗等優(yōu)點(diǎn)，是制造領(lǐng)域極其重要的一種加工技術(shù)。電解加工設(shè)備是一個(gè)完整的配套系統(tǒng)，由機(jī)床、電源系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)四大部分組成，機(jī)床是設(shè)備的主體，進(jìn)行電解加工的場(chǎng)域，能安裝、定位工件和工具電極并按需要送進(jìn)工具電極，還能將加工電流和電解液輸送到加工區(qū)。

在管狀工件內(nèi)壁曲線槽電解加工方面，國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用在炮管膛線的電解加工，膛線為螺旋非封閉曲線，采用的加工陰極為仿形陰極，無法進(jìn)行本申請(qǐng)所涉及的封閉曲線槽的加工。

在數(shù)控電解加工方面，南京航空航天大學(xué)、北京航空制造工程研究所等單位也開展了數(shù)控電解加工技術(shù)研究，完成了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的加工，但將該技術(shù)用于管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽加工的研究還較少見。

中國(guó)專利CN101524805A，公布日為2009年9月9日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種加工三元流閉式葉輪葉間通道的方法及其專用夾具，該專利涉及一種加工三元流閉式葉輪葉間通道的方法及其專用夾具，其通過采用專門設(shè)計(jì)制造的成型或近成型工具陰極進(jìn)行數(shù)控電解加工而去除大部分余量；然后再采用專門設(shè)計(jì)制造的成型或近成型工具電極進(jìn)行數(shù)控電火花精密加工而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其介紹的是采用數(shù)控電解方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤進(jìn)行加工，未涉及管狀工件的加工。

中國(guó)專利CN103752965A，公布日為2014年4月30日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：可直線與旋轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)給的整體葉盤電解加工工具及方法，該專利涉及一種可直線與旋轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)給的整體葉盤電解加工工具及方法，其依靠電解加工陰極沿陰極連接桿軸線方向進(jìn)給并繞該軸線旋轉(zhuǎn)，加工工件繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行數(shù)控電解加工。其針對(duì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤，未涉及管狀工件的加工。

目前，國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)管狀零件內(nèi)壁封閉曲線槽進(jìn)行加工的應(yīng)用的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽難以機(jī)械加工的問題，提出的一種成本低、尺寸精度和表面質(zhì)量高、操作簡(jiǎn)便的電解加工方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽的數(shù)控電解加工方法的裝夾夾具。

本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種管狀工件內(nèi)壁封閉曲線槽的數(shù)控電解加工方法，其特征在于：

a.?配制電解液：按50～150g/L?NaCl：50～150g/L?NaNO3=1：1配制，所用溶劑采用自來水；組分濃度可根據(jù)管狀工件加工精度要求進(jìn)行調(diào)整。

b.?加工下刀孔：在曲線槽起始位置加工出所需直徑的下刀孔，作為電解加工起始點(diǎn)，所述下刀孔直徑與曲線槽寬度相同，深度與曲線槽深度相同，下刀孔采用電火花加工方法。

c.裝夾工件并定位：

裝夾管狀工件：將組合陰極安裝到陰極桿上構(gòu)成陰極系統(tǒng)，所述陰極桿中段設(shè)置在導(dǎo)向體的軸心孔中，起初裝在軸心孔偏心位置處，至所述導(dǎo)向體能夠裝入管狀工件中再調(diào)正，以保證導(dǎo)向體能夠順利裝到管狀工件中；然后用固定螺栓將所述管狀工件與所述導(dǎo)向體固定；將所述組合陰極的工作部位滑入下刀孔中，校對(duì)陰極桿與管狀工件端面間的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)初始化對(duì)刀，在所述陰極桿和導(dǎo)向體之間安裝墊塊并用墊塊螺釘固定；其中所述組合陰極是將絕緣護(hù)套套在加工陰極外、然后將絕緣護(hù)圈裝入加工陰極內(nèi)底部而成；所述軸心孔為腰型孔時(shí)所述導(dǎo)向體安裝到管狀工件中更容易；