[實(shí)用新型]兩維超聲振動輔助滾蝕微細(xì)電解加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920846527.4
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN210412928U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明環(huán);商勇超;何凱磊;王芯蒂;許雪峰;陳國達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23H11/00
• 分類號: B23H11/00;B23H3/00;B23H9/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種兩維超聲振動輔助滾蝕微細(xì)電解加工裝置，所述裝置包括超聲振動裝置和旋轉(zhuǎn)卡盤，所述超聲振動裝置為圓柱狀徑向超聲振動裝置，在圓柱狀徑向超聲振動裝置的外圈上加工有具有微凸臺結(jié)構(gòu)的陣列微細(xì)工具陰極；所述超聲振動裝置被所述旋轉(zhuǎn)卡盤夾緊固定；所述旋轉(zhuǎn)卡盤固定在機(jī)床上。本實(shí)用新型提高了電解加工的精度和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于超聲能場輔助電解加工領(lǐng)域，尤其涉及一種兩維超聲振動輔助滾蝕微細(xì)電解加工裝置。

背景技術(shù)

隨著社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械制造業(yè)都朝著高精、小型、高效等方向發(fā)展，人們對零件性能的要求也越來越高，研究表明零件表面的某些微結(jié)構(gòu)可以有效提高零件性能，因此微織構(gòu)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，人們也在積極探索可以高效加工微結(jié)構(gòu)的方法。而電解加工正是微結(jié)構(gòu)加工的一種代表技術(shù)。

微細(xì)電解加工是基于金屬電化學(xué)陽極溶解原理基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)的。微細(xì)電解加工使用成型工具電極，通常在幾十到幾百微米的加工間隙中對工件進(jìn)行電化學(xué)加工。電解加工具有加工工具無損耗、蝕除速度不受加工材料硬度/強(qiáng)度影響、加工變形小等優(yōu)點(diǎn)，在微結(jié)構(gòu)加工領(lǐng)域具有較明顯的優(yōu)勢，因此引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛研究。但微細(xì)電解加工仍存在加工效率低、陣列微織構(gòu)加工一致性差、凹坑精度不夠高等問題,因此如何利用電解加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件穩(wěn)定、高效高精度的加工，越來越被人們所關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有微細(xì)電解加工技術(shù)存在的加工精度低，尤其是加工時微織構(gòu)側(cè)壁表面質(zhì)量差的問題，本實(shí)用新型提供了一種兩維超聲振動輔助滾蝕微細(xì)電解加工裝置，提高了電解加工的精度和效率。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種兩維超聲振動輔助滾蝕微細(xì)電解加工裝置，所述裝置包括超聲振動裝置和旋轉(zhuǎn)卡盤，所述超聲振動裝置為圓柱狀徑向超聲振動裝置，在圓柱狀徑向超聲振動裝置的外圈上加工有具有微凸臺結(jié)構(gòu)的陣列微細(xì)工具陰極；所述超聲振動裝置被所述旋轉(zhuǎn)卡盤夾緊固定；所述旋轉(zhuǎn)卡盤固定在機(jī)床上。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)卡盤轉(zhuǎn)動的方向、角速度可以通過控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。

再進(jìn)一步，所述超聲振動裝置包括軸向振動部分、徑向振動部分及工具陰極部分，軸向振動部分和徑向振動部分在軸向振動的位移節(jié)點(diǎn)處結(jié)合，軸向振動部分包含加持部分和壓電陶瓷片部分，徑向振動部分包含外圈和壓電陶瓷片部分，所述軸向振動部分和徑向振動部分分別連接兩個超聲電源，超聲振動裝置的振動參數(shù)通過超聲電源及其控制器進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

所述工具陰極通過線切割加工在超聲振動裝置徑向振動部分的外圈上。

所述工具陰極一側(cè)表面陣列分布有微凸臺，微凸臺數(shù)量為n×n。

所述超聲振動裝置整體呈階梯圓柱狀。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：將超聲場與電解加工相結(jié)合，利用超聲振動裝置帶動工具陰極上的微凸臺分別在軸向和徑向產(chǎn)生一定幅度的振動，在軸向和徑向?qū)λ庸の⒔Y(jié)構(gòu)的側(cè)壁及底面進(jìn)行加工，提高了加工效率的同時也降低了微結(jié)構(gòu)軸向側(cè)壁和底部的粗糙度；同時超聲振動裝置在旋轉(zhuǎn)卡盤的帶動下進(jìn)行一定角速度的旋轉(zhuǎn)，帶動工具陰極在旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ庸の⒔Y(jié)構(gòu)的側(cè)壁進(jìn)行二次電解加工，降低了所加工微結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)方向側(cè)壁的粗糙度；超聲聯(lián)動和工具陰極的旋轉(zhuǎn)共同作用，實(shí)現(xiàn)了對所加工微結(jié)構(gòu)的所有側(cè)壁及底部的完整加工，降低了微結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面粗糙度，提高了加工效率及所加工微結(jié)構(gòu)的整體加工精度。

附圖說明

圖1是裝置外觀圖。

圖2是超聲振動裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖3是局部加工示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。