[发明专利]一种L形曲面类工件电解加工的流场夹具

说明书

技术领域

本发明涉及电解加工领域，特别是涉及一种L形曲面类工件电解加工的流场夹具。

背景技术

电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙，电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解，随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。电解加工对于难加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势，并已获得广泛应用，如炮管膛线，叶片，整体叶轮，模具，异型孔及异型零件，倒角和去毛刺等加工，并且在许多零件的加工中，电解加工工艺已占有重要甚至不可替代的地位。

随着装备制造业的不断发展，航空航天、军工装备、重型机械中出现了各种各样的复杂结构。高精尖产品，对加工质量的要求越来越高。复杂的结构对加工的方法和装备提出了更高的要求和挑战。理论和实验研究表明电解加工中，流场内电解液的稳定性和均匀性是影响电解加工精度的重要因素。对于具有大拐角形状的工件，常规的电解加工夹具系统，加工间隙流场大拐角处靠近工件阳极和工具阴极这两侧的电解液存在有明显的压力差和速度差。拐角处电解液速度和压力都存在有较大的梯度差。

在电解加工过程中，阴极是电解加工夹具系统重要组成部分。传统的阴极结构形式，虽然可以满足电解加工的基本要求，但是也存在着设计方面的缺陷。主要缺陷有：在带有大拐角的复杂曲面结构的电解加工过程中，流场中的电解液在经过大拐角的时候，由于流场的突变，会造成靠近阴极处流场电解液的速度远远大于靠近阳极处流场电解液的速度、靠近阳极处流场电解液的压力远远大于靠近阴极处流场电解液的压力，过大的压力差和速度差严重影响电解液性能的稳定性和均匀性，会影响整个流场的稳定性和均匀性，降低电解加工产品的质量。

因此，如何改变现有技术中，在具有L形的复杂曲面的电解加工过程中，电解液流速差和压力差过大，降低电解加工产品质量的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种L形曲面类工件电解加工的流场夹具，以解决上述现有技术存在的问题，使具有L形的复杂曲面的电解加工过程中电解液分布均匀，提高电解加工的产品质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种L形曲面类工件电解加工的流场夹具，包括夹具主体、设置于所述夹具主体上的电解液入口、置于所述夹具主体上的电解液出口、阴极和阳极插槽，所述阴极与所述夹具主体密封连接，所述阴极的轴线与所述阳极插槽的轴线相交，所述阴极与所述阳极插槽之间具有L形间隙，所述电解液入口与所述电解液出口之间由流道相连通，所述L形间隙为所述流道的一部分，所述阴极靠近所述阳极插槽的一侧设置分流通道。

优选地，所述阴极在靠近所述阳极插槽的一侧设置梯形凸起，所述分流通道设置于所述梯形凸起上。

优选地，所述分流通道为多个圆柱通孔均布组成，所述圆柱通孔的轴线与所述阴极的轴线平行。

优选地，所述阴极作倒圆角处理。

优选地，所述阴极的轴线与所述阳极插槽的轴线夹角为90度，所述电解液入口设置于所述阴极的轴线与所述阳极插槽的轴线的直角夹角一侧，所述电解液出口设置于所述阴极的轴线与所述阳极插槽的轴线的钝角夹角一侧。

优选地，所述L形间隙的宽度为0.1-0.5mm。

优选地，所述阳极是较短的平面与较长的曲面构成的L形结构，所述阴极与所述L形结构配合形成阴阳两极之间为所述L形间隙。

优选地，L形曲面类工件电解加工的流场夹具还包括用于与加工机床相连的阴极保持架和阳极保持架，所述阴极保持架固定在所述阴极上，所述阳极保持架固定在阳极上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：在流经阴阳极之间间隙的电解液总流量不变的情况下，改变阴极的结构形式，通过分流通道减小大拐角处电解液的流量，进而减小阳极和阴极之间的速度差和压力差，使流经“L”形拐角处的电解液更加稳定和均匀，最终达到提高“L”形结构工件的加工精度和加工质量的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。