[发明专利]用于内台阶深小孔电解加工的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电解加工装置及方法，具体涉及一种用于内台阶深小孔电解加工的装置。

背景技术

在武器系统中，特别是高射速连发高炮武器系统中，内台阶深小孔的加工是至关重要的。内台阶深小孔的内孔尺寸特别小，深度特别深，长径比大，这给加工制造带来了极大的难度。常规的加工方法效率低，尺寸保障困难，加工成本高。如普通车床加工，车削时刀杆较长，容易产生震动，效率低，成本高，尺寸达不到要求。采用电解加工工艺，生产效率高，成本低，且加工精度易于控制。电解加工是一种根据阳极电化学溶解原理去除金属材料的制造技术，以特别设计的工具作为阴极，以加工对象作为阳极进行电化学溶解蚀出，并最终将其加工成产品的工艺方法。该工艺具有不受工件材料硬度限制，加工质量好，且工具无损耗等特点，在航空、兵器、模具制造等行业有重要的应用。但是采用电解方法进行内台阶深小孔加工有些难点，对该技术的进一步推广应用有局限性。难点主要包括：

a．被加工工件须进行材料调质处理，而部分被加工工件的工艺流程在加工类似台阶深孔时不能进行材料的调质处理；

b．加工过程的平衡间隙控制困难，需要在加工过程中调整；

c．被加工工件加工前需要尺寸相对稳定且统一的预留孔。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于内台阶深小孔电解加工的装置，该装置适用于被加工工件内台阶深小孔的电解加工，不仅加工精度易于控制，而且生产效率高，加工成本低，适用于批量生产。

本发明所述的一种用于内台阶深小孔电解加工的装置，包括电源、导液导电装置、阴极构件、电解液系统，其特征是：所述阴极构件设在被加工工件的预留孔内，阴极构件的进液端与所述导液导电装置连接、出液端与出液导向头连接；所述电解液系统分别与所述导液导电装置和所述出液导向头连通；所述电源的正极与被加工工件连接、负极与与所述导液导电装置连接。

进一步，所述阴极构件包括工作铜体、套在工作铜体一端部上的进液端绝缘支承套、套在工作铜体另一端部上的出液端绝缘支承套，所述进液端绝缘支承套和所述出液端绝缘支承套位于工作铜体和被加工工件之间；

在工作铜体的一端部上设有进液整流部，该进液整流部靠近所述进液端绝缘支承套；在工作铜体的另一端部上设有出液整流部，该出液整流部靠近所述出液端绝缘支承套；

所述工作铜体的一端与所述导液导电装置的导液导电头螺纹连接、另一端与所述出液导向头螺纹连接。

进一步，在所述导液导电头上配合有进液端面密封套，该进液端面密封套的一端与所述被加工工件紧靠；在所述出液导向头上配合有出液端面密封套，该出液端面密封套的一端与所述被加工工件紧靠。

阴极构件采用高效成形成组铜体结构，结合一体式的定位机构，通过工作铜体前设有保护式出液整流机构，在加工过程中逐渐达到加工及流场的平衡间隙，形成产品要求的内台阶深小孔。整个加工装置采取工件预留孔导向的方式，因此阴极前、后导引与预留孔直径一致，安装间隙小于0.02㎜。

本发明的有益效果:能够实现内台阶深小孔的高效加工，达到产品的尺寸精度要求，加工效率高，加工成本较低。本发明代替机械加工，生产效率提高了7倍，能耗下降到机械加工的1/5。相对于机械加工，刀具消耗下降了80％，生产成本下降了4/5。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是阴极构件的结构示意图；

图3是阴极构件与被加工工件配合的示意图；

图4是被加工工件的结构示意图；

图5是图4的A－A断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1所示的一种用于内台阶深小孔电解加工的装置，包括电源1、导液导电装置2、阴极构件3、电解液系统4，所述阴极构件3设在被加工工件6的预留孔内，阴极构件的进液端与所述导液导电装置2连接、出液端与出液导向头5连接；所述电解液系统4分别与所述导液导电装置2和所述出液导向头5连通；所述电源1的正极与被加工工件6连接、负极与与所述导液导电装置2连接。

参见图2和图3，所述阴极构件3包括工作铜体31、套在工作铜体一端部上的进液端绝缘支承套34、套在工作铜体另一端部上的出液端绝缘支承套35，所述进液端绝缘支承套34和所述出液端绝缘支承套35位于工作铜体31和被加工工件6之间；