[发明专利]一种型腔电解加工装置

说明书

本发明提供一种型腔电解加工装置，外罩密封罩设在加工工件上，电解液从外罩的顶部流入，流经加工工件上的粗加工孔从外罩底部的出口流出；上层绝缘块和片状的阴极片相互配合固定，电解液流经阴极片与加工工件之间对加工工件进行刻蚀加工。进给装置固定连接于上层绝缘块，进给装置带动上层绝缘块和片状的阴极片向加工工件上的粗加工孔沿其轴向移动，刻蚀出型腔孔。由于采用了片状的阴极加工方式，阴极片的底面与加工工件接触，刻蚀出腔体，随着加工的推进，阴极片的侧面对加工工件的影响可忽略不计。此外，由于阴极片的上方为上层绝缘块，因此不会与加工工件发生反应，仅由片状的阴极片反应，无论阴极片加工到哪个位置，流场始终保持稳定。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更进一步地涉及一种型腔电解加工装置。

背景技术

近年来，机械加工向着复杂化、难度大的方向发展，零件的精度要求高、材料的硬度高，对于一些整体构件的型腔，型面的加工可达性很差，并且薄壁构件较多，采用常规的机加工方式很容易变形。电解加工不受加工材料本身力学性能的限制，可用于加工复杂型面的零件；并且加工的效率高，工件的表面质量好，可获得较低的表面粗糙值。在电解过程中，阴极在理论上没有损耗，可长期使用。因此将数控技术与电解加工技术相互结合，可以避免加工变形的出现。

电解加工过程中，电解液的流场直接关系到电解加工精度的高低、表面质量的好坏，甚至决定电解加工能否稳定进行。合理的流场设计是电解加工得以顺利进行的基础。

电解液的流动形式是指电解液流向加工间隙、流经及流出加工间隙的流动路径、流动方向的几何描述。根据电解液流动形式的不同，电解加工分为侧向流动与正向流动，径向流动又分为正流式与反流式两种，故电解液流动形式可分为侧流式、正流式与反流式三种。

如图1A至图1C所示，分别表示侧流式、正流式与反流式三种电解加工的原理图，其中01为工具阴极，02为工件阳极，箭头表示电解液的流动方向。侧流式的电解液从工具阴极的一侧流向另一侧，对工件阳极进行刻蚀，侧流式加工间隙内流道的横截面积沿电解液的流动方向基本保持不变，适合叶片加工，若用于加工型腔，电解液易从侧面的间隙流出加工区域，随着加工浓度的增加，这一趋势随之增加，导致底面加工间隙内电解液不足，易发生短路；而且侧流式夹具设计复杂。正流式的电解液从中间贯通的工具阴极中向下流动，并经与工件阳极之间的间隙向四周扩散，正流式夹具设计制造简单，但加工精度低。反流式的电解液与正流式电解液流动方向相反，电解从工具阴极和工件阳极之间的间隙向上流动，并从工具阴极中间的通道中流出，使用反流式加工型腔，虽然流场分布可控性好，但夹具设计制造复杂，不适合型腔的粗加工。

因此，如何设计一种对粗加工的型腔进行精细加工的电解加工装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种型腔电解加工装置，能够对粗加工的型腔进行精细化加工，加工过程电解液的流场始终保持一致，具体方案如下：

一种型腔电解加工装置，包括：

密封罩设在加工工件上的外罩，电解液从所述外罩的顶部流入，流经所述加工工件上的粗加工孔从所述外罩底部的出口流出；

相互配合固定的上层绝缘块和片状的阴极片；

固定连接于所述上层绝缘块的进给装置，所述进给装置带动所述上层绝缘块和所述片状的阴极片向所述加工工件上的粗加工孔移动。

可选地，还包括与所述上层绝缘块配合固定设置的下层绝缘块，所述阴极片夹装于所述上层绝缘块和所述下层绝缘块之间；所述上层绝缘块与所述阴极片的外形尺寸相同，所述下层绝缘块与所述阴极片的外形相同，尺寸小于所述阴极片。

可选地，所述外罩包括上壳体和下壳体，所述上壳体为底部贯通的壳体，顶部开设用于电解液进入的进液口，所述下壳体呈板状，在所述下壳体上开设用于电解液流出的出液口。