[發(fā)明專利]側(cè)流式活動模板電解磨削復(fù)合加工方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010026701.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111168172B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李冬林;伍毅;楊樹寶;于秀娟
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08;B23H5/10
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 陳波;張芳

本發(fā)明公開了電解磨削復(fù)合加工技術(shù)領(lǐng)域的側(cè)流式活動模板電解磨削復(fù)合加工方法及裝置，活動模板由絕緣層和導(dǎo)電層組成，導(dǎo)電層位于絕緣層的兩側(cè)，活動模板雙面均設(shè)有導(dǎo)電層，導(dǎo)電層的表面電鍍一層金屬沉積層，金屬沉積層上鑲嵌有金剛石顆粒，導(dǎo)電層和絕緣層組成的活動模板、金屬沉積層以及金剛石顆粒組成工具陰極；本發(fā)明通過工件與工具陰極之間作相對勻速的旋轉(zhuǎn)運動，以使工具陰極能夠有規(guī)律地均勻掃過工件表面，電解產(chǎn)物在電解液的沖刷以及人造金剛石顆粒的刮除作用下能夠比較容易地排出，使新的金屬表面露出，繼續(xù)產(chǎn)生電解作用，工件材料不斷地被蝕除，從而提高了加工效率、加工質(zhì)量，且成本低廉、操作簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解磨削復(fù)合加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及側(cè)流式活動模板電解磨削復(fù)合加工方法及裝置。

背景技術(shù)

光整加工技術(shù)是指在粗糙的工件表面上去除極薄的材料層，使得被加工表面質(zhì)量得到較大提升的同時表面粗糙度值顯著降低，從而達到零件表面或尺寸精度的穩(wěn)定，最終使制造加工精度等級得到提高的加工技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、核能熱電、化學工業(yè)、微電子工業(yè)、機床制造、汽車工業(yè)、五金器具、醫(yī)療器材、珠寶首飾等各行各業(yè)。光整加工可分為傳統(tǒng)光整加工、非傳統(tǒng)光整加工和兩者都有的復(fù)合光整加工等。其中電解磨削加工屬于復(fù)合光整加工技術(shù)，基于電解磨削復(fù)合加工技術(shù)的研究是當前重要的研究和發(fā)展方向。

影響電解磨削加工的參數(shù)很多。國外，日本對電解機械復(fù)合拋光技術(shù)的研究較為深入，尤其是拋光不銹鋼板的相關(guān)技術(shù)。日本造船株式會社的田宮騰恒、前田英彥等人利用電解復(fù)合鏡面研磨法加工不銹鋼板表面，并分析了這種加工的工藝特性和零件表面特性。二十世紀90年代，瑞典的A.FadaieTehrani采用脈沖電流代替直流電流，通過控制脈沖電流的放電持續(xù)和間隔時間調(diào)節(jié)電解和磨削去除之間的比例范圍，有利于過程控制和參數(shù)優(yōu)化。GaoF等人研究了鈦合金材料的加工機理，經(jīng)過實驗證明施加于材料表面的機械力大小決定了被加工材料表面的氧化層去除厚度，同時也與材料表面的摩擦力和拋光工具轉(zhuǎn)速有關(guān)。國內(nèi)，上世紀80年代，大連理工大學采用浮動進給磨條作為加工磨具進行電解研磨，加工后的表面粗糙度值可達Ra0.025μm。90年代后廣東工業(yè)大學對45號鋼的活塞軸進行電化學機械拋光，表面粗糙度可提高到Ra0.025μm以下。上海交通大學利用圓盤式工具電極的端面拋光圓柱形旋轉(zhuǎn)表面使工具陰極和工件的軸線相互垂直且偏離一定距離，使磨粒刮擦軌跡相互之間的交角變化均勻，最終降低被加工表面的粗糙度。西安工業(yè)大學侯文慧等人設(shè)計的往復(fù)式電解機械復(fù)合拋光裝置，采用磨粒粒度是白剛玉微粉，對65Mn彈簧鋼平面進行加工，加工后能夠達到Ra0.1μm。南京航空航天大學將電解研磨復(fù)合加工方法用于小孔加工，該技術(shù)能有效去除孔加工后內(nèi)壁表面的變質(zhì)層，降低表面粗糙度并消除殘余應(yīng)力。以上這些對電解機械復(fù)合拋光技術(shù)的研究主要集中在加工電極、工件材質(zhì)、電源型式等的研發(fā)上。對于電解液流動的研究較少，研究表面，電解磨削復(fù)合加工的流場主要有敞開式，正流式、側(cè)流式等。

中國專利號CN105855649A的專利提出了雙內(nèi)噴液工具陰極系統(tǒng)及其電解磨銑方法，該專利利用旋轉(zhuǎn)接頭將電解液由靜態(tài)系統(tǒng)輸入到動態(tài)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，再經(jīng)過傳動軸通孔、工具陰極內(nèi)孔，直接噴射到工件的加工表面。通過該主軸傳動裝置可實現(xiàn)內(nèi)噴液電解磨銑加工復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)、對稱型面等，使機床主軸