[發明專利]一種旋轉式磁流體輔助磨削套料電解復合加工裝置及方法

有效

• 申請號: 202011058944.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112247295B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 谷洲之;周心群;韓維東;陳中;汪通悅;周松
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明涉及一種旋轉式磁流體輔助磨削套料電解復合加工裝置及方法。裝置包括：基準臺、絕緣密封夾具、片狀合金電極、勵磁絕緣套筒、成型線圈繞組和密封端蓋等。加工過程中，在工件與片狀合金電極之間施加電壓，同時電解質溶液流進絕緣密封夾具，并從工件與片狀合金電極之間的間隙內高速流過，使得工件在電化學腐蝕作用下被溶解。勵磁絕緣套筒與片狀合金電極滑動密封連接，在機床作用下推動片狀合金電極向下運動，將工件加工成型。勵磁絕緣套筒管壁內置成型線圈繞組，在外接電流作用下產生磁場，驅動磁性流體中的納米顆粒不斷磨削工件表面，有助于減小套料電解加工表面雜散腐蝕，提高表面質量。

技術領域

本發明涉及一種旋轉式磁流體輔助磨削套料電解復合加工裝置及方法，屬于特種加工技術領域。

背景技術

電解加工主要依靠金屬陽極的電化學溶解機理去除工件材料，該技術具有加工表面無微裂紋、不存在應力殘余，生產率高、無工具損耗等優點。鑒于以上特點，電解加工已成為航空、醫療等高端制造領域不可或缺的技術。

電解加工雖然優勢明顯，但加工過程中不可避免的存在雜散腐蝕，影響了加工精度，制約了該項技術的應用。針對雜散腐蝕問題，國內研究人員進行了大量研究，取得了一定效果。

專利“一種多電位電解加工方法”（申請號 CN201410373682.0），采用多電位電解加工方法，通過不溶性輔助陽極的高電位來約束電場，控制電解加工結構的雜散腐蝕，但是不溶性輔助陽極通常采用金屬鉑，其成本較高。

專利“凍結保護套料電解加工陰極裝置及加工方法”（申請號CN201910202880.3），采用凍結保護的方法，抑制非加工區域內載流子遷移，控制雜散腐蝕，但是，電解液凍結時，干涉電極移動，碰撞下，加工件受損。

發明內容

為了克服現有套料電解加工技術的不足，本發明提出了一種旋轉式磁流體輔助磨削套料電解復合加工裝置及方法。在電解加工的同時，磁流體在外部磁場驅動下繞工件側壁高速旋轉，其中的納米顆粒對工件側面產生微量磨削，將消除因雜散腐蝕而在工件側面產生的微小裂紋，改善加工表面質量，進一步提升套料電解加工技術的工藝性能。

為了實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種旋轉式磁流體輔助磨削套料電解復合加工裝置，包括：

基準臺，其上設有用于固定工件的基座、以及環形槽，所述環形槽圍繞設置在所述基座外圍；

絕緣密封夾具，底端通過彈性預應力單元設置在基準臺的所述環形槽內，上端向工件高度方向延伸；

所述絕緣密封夾具內部設有臺階通孔，分別是下部通孔、上部通孔，其中，

所述下部通孔與工件底部外壁之間滑動密封連接作為工件底部的安裝定位孔；

所述上部通孔直徑大于工件底部的外徑，與工件底部外壁之間具有第一環形間隙；

所述絕緣密封夾具上相對工件的左、右兩端開設供電化學溶解流過的通道，分別為進液通道和出液通道，所述進液通道、第一環形間隙以及出液通道之間相連通；

片狀合金電極，設置在所述絕緣密封夾具的頂端并且與所述絕緣密封夾具滑動密封連接，片狀合金電極與工件之間設有第二環形間隙；

勵磁絕緣套筒，設置在所述片狀合金電極的上方，勵磁絕緣套筒內壁與所述工件外壁之間設有用于填充磁性流體的空腔，勵磁絕緣套筒的頂部設有與所述空腔相連通的磁性流體注入口，勵磁絕緣套筒下端內側設計密封槽，內置密封圈，防止磁性流體泄露；

Z軸直線運動平臺，與所述勵磁絕緣套筒通過環形夾頭相連，通過調節Z軸直線運動平臺的位置，使得勵磁絕緣套筒緊貼所述片狀合金電極的上表面，并在Z軸直線運動平臺的驅動下做直線運動；