[發明專利]導電磨頭及超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置

有效

• 申請號: 201811168148.0
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN108907378B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張建華;孟翔宇;尹瀛月;王凱強;黃嘉奇;劉勇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08;B23H5/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種導電磨頭，其特征是：包括相互連接的管狀圓柱磨和半球狀磨頭，所述管狀圓柱磨為中空結構，內部設置有電解液通道，管狀圓柱磨的下端的側壁設置有沿電解液通道圓周均勻分布的多個第一支路，所述第一支路的一端均與電解液通道連通，另一端貫穿管狀圓柱磨的側壁；所述第一支路具有從中心到側壁下降的傾斜角度，且與電解液通道的夾角為A；

所述半球狀磨頭底部開有多個第二支路，所述第二支路圍繞半球狀磨頭的軸心圓周均勻分布，且所述第二支路的一端與電解液通道的末端連通，另一端貫穿半球狀磨頭的外壁，所述第一支路具有從中心到外壁下降的傾斜角度，且與電解液通道的夾角為B，夾角A大于夾角B；

各個第一支路的首端位于同一水平面上，各個第一支路的末端位于同一水平面上；

各個第二支路的首端位于同一水平面上，各個第二支路的末端位于同一水平面上。

2.如權利要求1所述的一種導電磨頭，其特征是：各個第一支路的結構和尺寸相同，各個第二支路的結構和尺寸相同。

3.如權利要求1所述的一種導電磨頭，其特征是：各個第一支路和各個第二支路的內壁上設置有耐腐蝕絕緣涂層。

4.一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：包括三維移動機構、運動控制機構、電流信號采集機構、電解液循環機構、超聲振動裝置、控制器和加工電主軸，所述加工電主軸上設置有上述的導電磨頭，其中：

所述三維移動機構帶動加工電主軸進行x、y或/和z軸方向上的運動，所述運動控制機構控制所述三維移動機構各個方向上的移動或停止，所述電解液循環機構向加工電主軸的電解液通道中循環提供電解液，電解液通道的內壁涂有絕緣層，所述加工電主軸上設置有超聲振動裝置，所述超聲振動裝置作用于所述導電磨頭，在注入電解液的過程中，利用超聲波空化作用，使極間間隙鈍化膜及其他副產物及時更新排除，所述電流信號采集機構采集加工電主軸的加工時的電流值，并反饋給控制器，所述控制器根據加工參數調整主軸轉速、進給速度或/和超聲振動頻率與振幅。

5.如權利要求4所述的一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：所述三維移動機構，包括立體柱架，以及沿著立體柱架的X、Y和Z軸方向分別設置的導軌和設置于導軌上的旋轉絲杠，Y軸方向導軌通過滑塊設置于X軸方向導軌的旋轉絲杠上，Z軸方向導軌通過滑塊設置于Y軸方向導軌的旋轉絲杠上，Z軸方向導軌上設置有運動塊，所述加工電主軸固定于運動塊上。

6.如權利要求5所述的一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：所述滑塊受控于步進電機的驅動，所述步進電機受控于控制器，步進電機轉動驅動絲杠進行轉動，帶動滑塊的移動。

7.如權利要求4所述的一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：所述電解液循環機構為連接管路和循環泵，所述電解液通過連接管路從加工電主軸的伸出端的通孔進入內部，從導電磨頭的側壁和底部與工件的間隙向四周流出，連接管路上設置有循環泵。

8.如權利要求4所述的一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：所述超聲振動裝置包括與連接桿部下端連接的變幅連桿，所述變幅連桿與超聲換能器連接，超聲波換能器與超聲波發生器和交流電源通過導線連接。

9.如權利要求4所述的一種超聲振動輔助電解磨削復雜型腔成型裝置，其特征是：所述半球狀磨頭內置有壓力感應片，所述壓力感應片受控于控制器，實時感知管狀圓柱內磨對型腔側壁的壓力，以此來控制伺服閥，進而控制電解液的流速。