[发明专利]大口径复杂螺旋线深长孔电解加工阴极

说明书

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及大口径复杂螺旋线深长孔电解加工阴极。本发明要解决现有技术存在的流场不均匀，易发生短路烧伤，且花费高昂，难以实现稳定加工的问题。采用的技术方案是，包括阴极体，端面密封圈，前引导，圆周密封圈，堵头，后引导和端盖，制作带有若干个三面进给锥形工作齿的固定式整体阴极体，在阴极体上开两排交错排列的过液孔，大大提高了阴极体的强度；在每个阴极齿上开有4个增液孔，以增加了供液面积；采用铜质堵头具有对电解液更好的密封效果。本发明可实现对炮管膛线、异形螺旋花键、石油钻采全金属螺杆钻具等大口径复杂螺旋线深长孔类零件的电解加工技术工程化应用。

技术领域

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及大口径复杂螺旋线深长孔电解加工阴极。

背景技术

大口径（口径≥150mm）复杂螺旋线深长孔（长度≥9000mm），该类零件广泛应用于炮管膛线、异形螺旋花键、石油钻采全金属螺杆钻具定子以及螺杆泵中。采用传统机械拉削加工方法，由于线槽深，材料硬度高，每拉一刀只能拉0.01mm深，几十条螺旋线需分组拉削，不仅加工效率低，表面质量差，拉削加工后的管类零件有毛刺且容易发生变形；同时，刀具磨损严重，拉刀易损耗，每组刀具仅能加工4～5根管件，国内刀具寿命低，进口刀具价格高，其加工成本极为昂贵。随着材料硬度的进一步提高，新产品的材料硬度达HRC48-50，螺旋线槽越来越深，使得传统的机械拉削加工无法进行。

自二十世纪五十年代以来，随着数控电解加工技术的不断发展。在中小口径深孔内螺旋线（如中小口径炮管膛线）的加工中，电解加工基本已取代传统的机械拉削。然而，对于大口径复杂螺旋线深长孔类零件，目前所采用的电解加工阴极包括阴极体，阴极体外表面上设置有若干个三面进给锥状的阴极齿，阴极体前部套设有前引导，阴极体后部套设有后引导，阴极体的后部设置有堵头，所述堵头为非金属材料制成，所述阴极体前段上设置有过液孔，目前的过液孔为单排设置。由于现有结构流场设计不合理，在实际生产中存在流场不均匀、短路烧伤等问题，使该类零件采用数控电解加工方法不但花费高昂，而且难以实现稳定的电解加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种大口径复杂螺旋线深长孔电解加工阴极结构，以解决现有技术存在的流场不均匀，易发生短路烧伤，且花费高昂，难以实现稳定加工的问题。

为克服现有技术存在的问题，本发明所采用的技术方案是：

大口径复杂螺旋线深长孔电解加工阴极，包括阴极体，阴极体外表面上设置有若干个三面进给锥状的阴极齿，阴极齿与阴极体为固定式整体结构，阴极体前部套设有前引导，阴极体后部套设有后引导，阴极体的后部设置有堵头，所述阴极体前段上设置有过液内孔，前引导上对应设置有过液外孔，与阴极体上的过液内孔相连通，所述前引导和后引导的材质均为聚四氟乙烯，所述前引导的前部端面上设置有端面密封圈，前引导的外表面上设置有若干圆周密封圈；所述阴极体后段上的阴极齿上设置有若干个增液孔。

进一步的，所述过液内孔和连通的过液外孔沿阴极体轴向设置有两圈，两圈交错设置；所述增液孔沿阴极体轴向从其中部向后设置有三圈，第一圈每个阴极齿上排列1个，第二圈每个阴极齿上排列1个，第三圈每个阴极齿上并排设置2个。

进一步的，所述堵头为黄铜材料制成，与阴极体之间为螺纹连接结构；所述端盖为绝缘材料，通过螺纹连接安装在阴极体尾部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、阴极工作齿与阴极体的固定式整体结构，不但具有较高的加工精度，而且能够实现阴极的轻量化，能缩短阴极制造周期，节约成本；