[發明專利]一種電解加工異形腔的工具陰極及裝夾方法

有效

• 申請號: 201910050711.2
• 申請日: 2019-01-20
• 公開（公告）號: CN109877403B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 余澤;劉巍;左敦穩;李國華;何亞峰;盧文壯;張鵬
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司;南京航空航天大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

本申請涉及電化學加工裝置，公開了一種電解加工異形腔的工具陰極及裝夾方法，包括陰極桿和陰極，陰極桿上設有第一進液口，陰極桿中心設有盲孔，還包括組合陰極盤，所述組合陰極盤包括圓盤和圓柱桿，圓柱桿伸入盲孔中并可在盲孔中轉動，圓柱桿通過鍵連接機構與陰極桿連接，圓盤和圓柱桿內部中空連通形成電解液通道，圓柱桿伸入盲孔中一端設有第二進液口，圓盤表面設有與陰極連接的若干螺紋孔，螺紋孔與電解液通道連通，螺紋孔內設有旋轉封閉片，旋轉封閉片與控制部件連接。本申請組合陰極盤的設計可快速選擇單次加工時所需的陰極，提高了工作效率，并且降低了生產成本，適用于小批量或單次試用工件的一次性電解加工。

技術領域

本發明涉及電化學加工裝置，具體涉及一種電解加工異形腔的工具陰極及裝夾方法。

背景技術

對于常規形狀如圓形、正方形等結構的工件，通過傳統加工方式即可獲得低成本、高效率、高精度構件，但是對非規則形狀的，如異形孔、異形型腔等則較為困難。傳統的機械加工方法，針對異形型腔，特別是薄壁類，采用銑削加工時，殘余應力容易導致結構產生微變形，造成極大的形位誤差；而對于異形孔，傳統的鉆頭無法實現孔加工的形狀要求，而且鉆削過程排屑困難、發熱嚴重，無法作為異形孔的理想加工方法。隨著非傳統機械加工，即特種加工的發展使得大面積、多種類異形孔、異形型腔工件的加工精度得到了較大提升，其中，電解加工因不受工件材料力學性能、機械性能等條件限制，并且具有表面加工質量高、無應力、無熱影響區、工具陰極無損耗等優點，已被廣泛應用于航空航天、微電子、生物醫學、模具制造等工程領域，其工作原理是利用陽極電化學溶解原理進行材料蝕除，并最終將零件加工成形的工藝技術。將電解加工應用于異形孔、異形型腔的加工，尤其是異形型腔，可以有效避免傳統機械加工中刀具磨損嚴重、加工殘余應力導致形變等不利因素，獲得較高的形位精度。

電解包含多種異形腔體的零件時，為提高加工效率，通常按照異形腔的尺寸位置關系加工工具陰極，這樣只需一次進給即可獲得初步的工件成型形貌，適用于大批量生產的場合。但是在無需大批量生產、甚至單次試用工件的加工時，制造一個嚴格控制尺寸位置關系的陰極成本較高，并且針對每一種異形腔加工需對應相應陰極的情形，加工過程中需要多次拆卸陰極、調整工件或陰極的坐標，導致加工效率較低。

例如在現有技術中，公開號為CN207563866U，公開日為2018年7月3日，專利名稱為“一種用于風電機組軸類零件修復后電解車削修型的陰極工具”的實用新型專利，其技術方案為：包括陰極基體、夾具基體、主軸安裝螺栓、工具陰極安裝螺栓、電解液進口快速接頭和電解液導管； 其中所述陰極基體通過工具陰極安裝螺栓與夾具基體相連接固定，所述夾具基體通過主軸 安裝螺栓安裝于電解車削機床主軸，所述陰極基體用于削修加工零件的一面稱為陰極加工 端面，在陰極加工端面設置有電解液出液噴口，在陰極基體內設置有電解液流道，電解液流 道與電解液出液噴口連通，在電解液流道的末端設置電解液進口螺孔，電解液進口快速接 頭與電解液進口螺孔相連，電解液進口快速接頭用于與電解液導管相連。上述專利雖然避免了外部供液噴頭及其相關夾具的設計制造而降低了工藝復雜程度與成本，并且保證了電解車削修型的尺寸精度與表面質量，但是上述裝置若想要用于多種軸類零件的電解車削修型，仍然需要對工具陰極進行拆卸，無法適應小批量或單次試用工件的電解加工，效率低下。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的問題和不足，本發明目的旨在于提供一種適用于小批量或單次試用工件一次性電解加工的高效率、低成本的電解加工異形腔的工具陰極及裝夾方法。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種電解加工異形腔的工具陰極，包括陰極桿和陰極，陰極桿上設有第一進液口，陰極桿中心設有盲孔，還包括組合陰極盤，所述組合陰極盤包括圓盤和圓柱桿，圓柱桿伸入盲孔中并可在盲孔中轉動，圓柱桿通過鍵連接機構與陰極桿連接，圓盤和圓柱桿內部中空連通形成電解液通道，圓柱桿伸入盲孔中一端設有第二進液口，圓盤表面設有與陰極連接的若干螺紋孔，螺紋孔與電解液通道連通，螺紋孔內設有旋轉封閉片，旋轉封閉片與控制部件連接。