[發明專利]一種球形磨頭電解修整裝置及方法

在審

• 申請號: 201810802106.1
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108907377A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 干為民;朱燁;金祥曙;何亞峰;王祥志;徐波
• 申請（專利權）人: 常州工學院;常州大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

本發明公開了一種球形磨頭電解修整裝置及方法。該裝置包括導電磨刀塊，復合陰極與導電磨刀塊之間連接有脈沖電源，復合陰極接脈沖電源的正極，導電磨刀塊接脈沖電源的負極，導電磨刀塊上設置有圓弧曲面，圓弧曲面沿導電磨刀塊延伸出不同半徑圓弧面。本發明在導電磨刀塊上設置有圓弧曲面，能夠滿足不同半徑的球頭的修整需求，通用性強；本發明基于數控電解機械復合加工機床的精密數控位移和電解加工的原理，銅基金剛石球形磨頭在旋轉的同時向錐形圓弧進給，通過精密電解加工的原理可以復制導電磨刀裝置圓弧的精度。本發明基于陽極溶解的原理銅基金剛石球形磨頭被修整，而導電磨刀裝置圓弧段作為陰極無損耗，可以長期重復使用。

技術領域

本發明涉及一種用于非傳統加工領域的數控電解機械復合加工用銅基金剛石球形磨頭在線修整裝置及修整方法，主要用于數控電解機械復合加工中銅基金剛石球形磨頭的在線電解精密修整。

背景技術

目前機械制造所使用的加工可分為傳統機械加工和非傳統加工。

傳統機械加工是靠刀具材料比工件材料硬，利用機械能把工件上多余的材料切除的，一般情況下是可行的。但是，當工件材料愈來愈硬、加工表面愈來愈復雜的情況下，傳統機械加工則會限制生產率和影響加工質量，有時甚至無法加工；如果工件的壁厚愈來愈小(壁厚小于0.5毫米)，由于傳統的機械加工存在機械力的作用，很容易損壞被加工工件，難以完成加工任務。

非傳統加工即特種加工，實現用軟的工具加工硬的工件，主要是采用電、化學、光、聲和熱等能量來進行加工，而且加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。在特種加工方法中，電火花加工精度高，但加工效率低；電解加工的效率高，但加工精度差。數控電解機械復合加工技術集成了數控的柔性、電解加工效率高和機械磨削(或研磨)精度高的優勢，采用旋轉的具有內噴和外噴功能的復合陰極作為工具。在加工過程中，復合陰極接直流脈沖電源的負極，工件接直流脈沖電源的正極，在復合陰極與工件之間噴入工作液，復合陰極相對工件作數控展成運動，基于電解—機械磨削(或研磨)復合加工的原理可以加工出復雜的零件。銅基金剛石球形磨頭是一種復合陰極，通過更換不同的復合陰極，可以進行數控電解切割、鏜銑削、磨削和電化學復合拋光加工。在該機床上可以實現對同一個工件進行粗加工、精加工和拋光加工，消除了零件由于重復安裝所造成的安裝誤差。該技術具有如下特點：(1)用簡單形狀的復合陰極通過數控編程就可加工復雜的零件；(2)可加工窄縫、窄槽、薄壁和低剛度零件；(3)可加工各種高硬度、高韌性和高耐磨性金屬難加工材料；(4)比機械磨削有更高的加工效率，比電解加工有更高的加工精度；(5)電化學陽極溶解是以金屬離子尺度去除材料的，特別適用于金屬表面的自動化拋光。

在這種加工過程中，用銅基金剛石球形磨頭可以加工任何復雜形狀的工件，但是，球頭的球面精度將直接影響加工精度。

球頭復合陰極一般采用燒結金剛砂工藝制造，其修整十分困難。數控電解機械復合加工是一種輕接觸加工，球頭復合陰極的球面精度決定了加工的精度。在加工過程中球頭復合陰極的球面因磨損而失圓，因此，為了推廣數控電解機械復合加工機床的應用，必須解決復合陰極的在線精密修整問題。一旦解決球頭復合陰極的在線電解精密修整問題，就能有效預測球頭復合陰極的球頭磨損量，從而提高數控電解機械復合加工的精度。

發明內容

為了解決現有技術中存在的復合陰極的在線精密修整問題，本發明提供一種球形磨頭電解修整裝置及方法。

本發明的技術方案如下：

本發明提供一種球形磨頭電解修整裝置，所述裝置用于對復合陰極的球頭進行修整，所述裝置包括導電磨刀塊，所述復合陰極與導電磨刀塊之間連接有脈沖電源，所述復合陰極接脈沖電源的正極，導電磨刀塊接脈沖電源的負極，所述導電磨刀塊上設置有圓弧曲面，所述圓弧曲面沿導電磨刀塊延伸出不同半徑圓弧面。

進一步地，所述圓弧曲面為圓錐形圓弧曲面。

進一步地，所述導電磨刀塊設置于機床工作臺上。