[发明专利]一种电解加工异形腔的工具阴极及装夹方法

说明书

本申请涉及电化学加工装置，公开了一种电解加工异形腔的工具阴极及装夹方法，包括阴极杆和阴极，阴极杆上设有第一进液口，阴极杆中心设有盲孔，还包括组合阴极盘，所述组合阴极盘包括圆盘和圆柱杆，圆柱杆伸入盲孔中并可在盲孔中转动，圆柱杆通过键连接机构与阴极杆连接，圆盘和圆柱杆内部中空连通形成电解液通道，圆柱杆伸入盲孔中一端设有第二进液口，圆盘表面设有与阴极连接的若干螺纹孔，螺纹孔与电解液通道连通，螺纹孔内设有旋转封闭片，旋转封闭片与控制部件连接。本申请组合阴极盘的设计可快速选择单次加工时所需的阴极，提高了工作效率，并且降低了生产成本，适用于小批量或单次试用工件的一次性电解加工。

技术领域

本发明涉及电化学加工装置，具体涉及一种电解加工异形腔的工具阴极及装夹方法。

背景技术

对于常规形状如圆形、正方形等结构的工件，通过传统加工方式即可获得低成本、高效率、高精度构件，但是对非规则形状的，如异形孔、异形型腔等则较为困难。传统的机械加工方法，针对异形型腔，特别是薄壁类，采用铣削加工时，残余应力容易导致结构产生微变形，造成极大的形位误差；而对于异形孔，传统的钻头无法实现孔加工的形状要求，而且钻削过程排屑困难、发热严重，无法作为异形孔的理想加工方法。随着非传统机械加工，即特种加工的发展使得大面积、多种类异形孔、异形型腔工件的加工精度得到了较大提升，其中，电解加工因不受工件材料力学性能、机械性能等条件限制，并且具有表面加工质量高、无应力、无热影响区、工具阴极无损耗等优点，已被广泛应用于航空航天、微电子、生物医学、模具制造等工程领域，其工作原理是利用阳极电化学溶解原理进行材料蚀除，并最终将零件加工成形的工艺技术。将电解加工应用于异形孔、异形型腔的加工，尤其是异形型腔，可以有效避免传统机械加工中刀具磨损严重、加工残余应力导致形变等不利因素，获得较高的形位精度。

电解包含多种异形腔体的零件时，为提高加工效率，通常按照异形腔的尺寸位置关系加工工具阴极，这样只需一次进给即可获得初步的工件成型形貌，适用于大批量生产的场合。但是在无需大批量生产、甚至单次试用工件的加工时，制造一个严格控制尺寸位置关系的阴极成本较高，并且针对每一种异形腔加工需对应相应阴极的情形，加工过程中需要多次拆卸阴极、调整工件或阴极的坐标，导致加工效率较低。

例如在现有技术中，公开号为CN207563866U，公开日为2018年7月3日，专利名称为“一种用于风电机组轴类零件修复后电解车削修型的阴极工具”的实用新型专利，其技术方案为：包括阴极基体、夹具基体、主轴安装螺栓、工具阴极安装螺栓、电解液进口快速接头和电解液导管； 其中所述阴极基体通过工具阴极安装螺栓与夹具基体相连接固定，所述夹具基体通过主轴 安装螺栓安装于电解车削机床主轴，所述阴极基体用于削修加工零件的一面称为阴极加工 端面，在阴极加工端面设置有电解液出液喷口，在阴极基体内设置有电解液流道，电解液流 道与电解液出液喷口连通，在电解液流道的末端设置电解液进口螺孔，电解液进口快速接 头与电解液进口螺孔相连，电解液进口快速接头用于与电解液导管相连。上述专利虽然避免了外部供液喷头及其相关夹具的设计制造而降低了工艺复杂程度与成本，并且保证了电解车削修型的尺寸精度与表面质量，但是上述装置若想要用于多种轴类零件的电解车削修型，仍然需要对工具阴极进行拆卸，无法适应小批量或单次试用工件的电解加工，效率低下。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本发明目的旨在于提供一种适用于小批量或单次试用工件一次性电解加工的高效率、低成本的电解加工异形腔的工具阴极及装夹方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种电解加工异形腔的工具阴极，包括阴极杆和阴极，阴极杆上设有第一进液口，阴极杆中心设有盲孔，还包括组合阴极盘，所述组合阴极盘包括圆盘和圆柱杆，圆柱杆伸入盲孔中并可在盲孔中转动，圆柱杆通过键连接机构与阴极杆连接，圆盘和圆柱杆内部中空连通形成电解液通道，圆柱杆伸入盲孔中一端设有第二进液口，圆盘表面设有与阴极连接的若干螺纹孔，螺纹孔与电解液通道连通，螺纹孔内设有旋转封闭片，旋转封闭片与控制部件连接。