[發(fā)明專利]導(dǎo)電磨頭及超聲振動輔助電解磨削復(fù)雜型腔成型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811168148.0
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN108907378B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建華;孟翔宇;尹瀛月;王凱強;黃嘉奇;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08;B23H5/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種導(dǎo)電磨頭及超聲振動輔助電解磨削復(fù)雜型腔成型裝置，本公開將導(dǎo)電磨頭設(shè)計為上管下錐狀，同時在管中和錐頭下方的相應(yīng)位置開有孔徑大小相等的通孔，使加工區(qū)域流場均勻分布；通過對加工裝置輔助超聲振動，以及合理調(diào)整超聲波電主軸的轉(zhuǎn)速和進給速度，合理控制電解液的流速與流量，能夠?qū)崿F(xiàn)深孔、型腔和內(nèi)部通道的高效率精密加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種導(dǎo)電磨頭及超聲振動輔助電解磨削復(fù)雜型腔成型裝置。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代化進程的不斷推進，高科技產(chǎn)品層出不窮，帶有小孔的零件也越來越多。深小孔結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天、精密儀器等領(lǐng)域的核心零部件上，如液壓元件葉片冷卻空，金屬拉絲模等零件均需要進件的阻尼孔、發(fā)動機噴油嘴針閥均需要深小孔的加工。這些孔的精度和質(zhì)量要求也越來越高，這無疑給加工技術(shù)帶來巨大挑戰(zhàn)。

電解磨削是在結(jié)合電解作用和機械磨削作用的一種復(fù)合加工方法，它比電解加工有更高的精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的效率和穩(wěn)定性，且砂輪磨損量小，適用于磨削各種高強度、高硬度、熱敏性、脆性等難磨削的導(dǎo)電金屬材料。由于工具電極與工件間會產(chǎn)生電解液湍流現(xiàn)象而導(dǎo)致間隙流暢不穩(wěn)定，影響內(nèi)部通道的加工表面精度和質(zhì)量。為了提高加工表面精度，須合理調(diào)整超聲波電主軸的轉(zhuǎn)速和進給速度，合理控制電解液的流速與流量，來提高小孔加工過程的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本公開為了解決上述問題，提出了一種導(dǎo)電磨頭及超聲振動輔助電解磨削復(fù)雜型腔成型裝置，本公開將導(dǎo)電磨頭設(shè)計為上管下錐狀，同時在管中和錐頭下方的相應(yīng)位置開有孔徑大小相等的通孔，使加工區(qū)域流場均勻分布；通過對加工裝置輔助超聲振動，以及合理調(diào)整超聲波電主軸的轉(zhuǎn)速和進給速度，合理控制電解液的流速與流量，能夠?qū)崿F(xiàn)深孔、型腔和內(nèi)部通道的高效率精密加工。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

一種導(dǎo)電磨頭，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(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置有電解液通道，管狀圓柱磨的下端的側(cè)壁設(shè)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(cè)壁；所述第一支路具有從中心到側(cè)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。

所述半球狀磨頭內(nèi)置有壓力感應(yīng)片，所述壓力感應(yīng)片可受控于控制器，實時感知管狀圓柱內(nèi)磨對型腔側(cè)壁的壓力，以此來控制伺服閥，進而控制電解液的流速。

作為進一步的限定，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。

作為進一步的限定，各個第一支路的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，各個第二支路的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。

作為進一步的限定，夾角A為45°，角度B為30°。

作為進一步的限定，各個第一支路和各個第二支路的內(nèi)壁上設(shè)置有耐腐蝕絕緣涂層。

一種超聲振動輔助電解磨削復(fù)雜型腔成型裝置，包括三維移動機構(gòu)、運動控制機構(gòu)、電流信號采集機構(gòu)、電解液循環(huán)機構(gòu)、超聲振動裝置、控制器和加工電主軸，所述加工電主軸上設(shè)置有上述的導(dǎo)電磨頭，其中：