[發(fā)明專利]內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810001042.5
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108188512B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洋;曲寧松;牛屾
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08;B23H5/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明涉及一種內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極與方法，屬于電解加工領(lǐng)域。其特征在于：在盒形中空電極側(cè)壁安裝磨削輸液履帶,履帶表面有通液孔和磨粒，提高電解加工效率；盒形中空電極頂部有伺服電機可帶動履帶低速轉(zhuǎn)動磨削零件表面，以去除高速電解加工過程中殘余的機械顆粒及鈍化膜，促使電解加工高效進行；履帶轉(zhuǎn)動時，其上磨粒不斷剮蹭電解產(chǎn)物，在電解液的沖刷下，產(chǎn)物被快速沖走，加工過程更加穩(wěn)定。所述的加工裝置包括以下組件：伺服電機、可更換履帶、盒形中空電極、工控機、電解加工機床、大功率直流電源、電解液循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明對提高電解加工效率及快速排出產(chǎn)物，確保高效快速電解加工有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的一種內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極與方法，屬于電解加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在航空航天等領(lǐng)域，為了保證零件的強度、硬度等性能，所使用的材料多為鈦合金等難加工材料，這些材料難以利用傳統(tǒng)切削加工成型；另外，很多零件都需要大余量的去除材料，有些零件材料去除率高達百分之九十，使用傳統(tǒng)數(shù)控銑削加工去除如此多的材料不僅需要磨損大量高強度的金剛石刀具，還需要長期占用高端機床，加工效率低、加工成本高。因此，如何實現(xiàn)航空零部件難加工材料高效率和高質(zhì)量加工已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域的難題。

目前，在特種加工中廣泛使用的激光加工和電火花加工通常會在工件表面產(chǎn)生重鑄層，重鑄層是熔融材料在零件表面快速冷卻形成的淬火鑄造組織，內(nèi)部常含有微裂紋。當零件再惡劣條件下長期工作時，微裂紋會擴大，最終導(dǎo)致整個零件的斷裂。除此之外，傳統(tǒng)的電解磨削加工使用砂輪打磨工件表面，采用外噴液方式供液，產(chǎn)物不易排出，加工穩(wěn)定性較差。最近有學(xué)者提出一種電解磨銑加工技術(shù)，該技術(shù)是采用類似于數(shù)控銑的方式由工具陰極的旋轉(zhuǎn)運動和工件的進給運動共同作用進行加工的技術(shù)，通過電解作用和磨削作用共同去除金屬材料的一種復(fù)合加工方法，相比于傳統(tǒng)切削和磨削加工，材料去除率有了顯著的提高，但該技術(shù)在加工大尺寸水平面或斜面時，效率仍舊有待提高，且相鄰兩次走刀處有接刀痕跡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提高電解加工效率，實現(xiàn)高效快速電解加工平面，提出一種內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極與方法。

一種內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極，其特征在于:包括盒形中空電極、伺服電機和導(dǎo)電磨削履帶；上述盒形中空電極整體結(jié)構(gòu)為中空矩形；盒形中空電極具有第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；盒形中空電極的第一端封閉，且該端設(shè)有出液孔；盒形中空電極的第二端鏤空，上述伺服電機安裝于該端并固定于該端的第一側(cè)壁上；盒形中空電極的第一側(cè)壁的中部設(shè)有進液孔；上述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁具有相對應(yīng)的邊緣凹槽，上述導(dǎo)電磨削履帶鑲嵌于盒形中空電極的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的邊緣凹槽之間；上述導(dǎo)電磨削履帶的內(nèi)表面具有與伺服電機配合的側(cè)面齒；上述導(dǎo)電磨削履帶的外表面分布著磨粒和出液孔。上述磨粒和出液孔可以周期性磨削和工件表面，結(jié)合了磨削加工和電解加工的優(yōu)點，電解加工減少了刀具的磨損，磨削加工去除了電解加工中未被電解的材料，最終實現(xiàn)高效的大余量去除材料的目的。

所述內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工方法，其特征在于：根據(jù)加工工件尺寸及材料磨削性能的不同，更換厚度和寬度不同的導(dǎo)電磨削履帶。導(dǎo)電磨削履帶單次電解磨削加工面積更大，且加工輪廓表面較為平坦，適合一次性加工大尺寸的平面或斜面。

所述的內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極，其特征在于:上述導(dǎo)電磨削履帶厚度為0.2-0.8毫米之間。由于履帶較薄，具有一定的柔性，所以可通過伺服電機驅(qū)動履帶內(nèi)側(cè)面齒而實現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。

所述內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極，其特征在于：盒形中空電極的邊緣凹槽的外側(cè)具有邊緣凸出，便于將履帶固定在電極外側(cè)壁內(nèi)，防止履帶轉(zhuǎn)動時晃動。由于電解加工時，電解液通過盒型中空電極會有一定的沖擊力而導(dǎo)致中空電極輕微震動，通過在盒形中空電極的邊緣凹槽的外側(cè)設(shè)計邊緣凸出方式可以保證加工時履帶轉(zhuǎn)動穩(wěn)定。

所述的內(nèi)噴液電解履帶式磨削復(fù)合加工工具陰極的加工方法，其特征在于包括以下過程:將導(dǎo)電磨削履帶最底端接近待加工工件表面，調(diào)整導(dǎo)電磨削履帶與工件的間隙；