[发明专利]大深宽比窄槽结构膛线射流电解加工工具及其加工方法

说明书

本发明公开了一种大深宽比窄槽结构膛线射流电解加工工具及其加工方法，涉及电解加工技术领域，射流电解加工工具包括阴极连接杆、密封盖、各导电阴极片、阴极绝缘罩、各螺旋渐进加工刃和各中空螺旋通道，阴极连接杆尾部设连接杆安装底座，其前部设管接口，后部周向均布设各导电阴极片和连接杆出液孔；连接杆安装底座、后部和各导电阴极片设于阴极绝缘罩内，阴极绝缘罩外侧周向均布设各螺旋渐进加工刃。本发明提供了一种膛线加工的新方式，保留了射流电解加工可达性好、加工表面完整性、无再铸层、微裂纹、无热影响区的优点，特别适用于大深宽比窄槽结构膛线的加工；射流电解加工工具整体呈回转对称结构，加工稳定性好。

技术领域

本发明涉及电解加工技术领域，具体涉及一种用于加工膛线的射流电解工具。

背景技术

火炮、枪支在现代军事中处于重要地位，尤其是随着现代军事的发展，对火炮、枪支的性能提出了射程更远、寿命更长以及打击精确度更高等新的要求。最初的火炮、枪支存在打击精确度低，弹药在炮管中能量损耗较大，射程短等一系列缺点，随着膛线在火炮、枪支设计中的应用，火炮、枪支的打击精度、寿命和射速等性能均有了极大的提高，很好地满足了现代军事对于火炮的性能需求。近年来，大深宽比窄槽结构膛线已被证明具备优良的性能。

传统的膛线机械加工方法有两种，包括拉线法和挤线法。拉线法通常运用于大口径炮管膛线加工，使用多把拉刀分组进行；挤线法运用于小口径枪管膛线加工，在专用设备上用冲头成型。机械方法加工膛线工序多，效率低，质量低，费时费力。而电解加工以其无切削力、无工具损耗、一次性成型效率高以及加工质量高等优势，现已广泛用于膛线加工。

现有的膛线电解加工方式主要有阴极固定式膛线电解加工、片状阴极移动式加工和阴极移动式膛线电解加工。阴极固定式膛线电解加工设备简单，但工艺尺寸难以控制，加工精度难保证，且阴极制造困难，只适用于小口径、浅膛线的工件加工，理论上可加工等齐膛线和渐速膛线。片状阴极移动式加工最先由美国Anocut公司用以进行膛线的电解加工，该方法工具阴极结构简单，易于制造，加工线型好，但加工效率低，并且由于片状阴极较薄，加工时容易因为进给系统的不稳定而造成加工误差。阴极移动式电解加工又分为圆柱阴极移动式加工和圆锥阴极移动式加工，该方法能够获得较高的加工精度和良好的表面粗糙度，加工效率高。圆锥阴极移动式加工相较于圆柱阴极移动式加工可以获得较小的膛线根部圆角。

射流电解加工也称为电液束加工，美国通用电气公司(GE公司)于20世纪60年代首先将其运用于孔的加工上。射流电解加工中阴、阳极之间加上高压直流电源，高压电解液被泵入阴极空间“阴极化”，再由喷嘴喷射至工件表面产生阳极溶解进行加工，该特点使得射流电解加工可以进行大深宽比结构的加工，深宽比最大可达80:1。该加工方法可达性好，加工表面完整性好，无再铸层，无热影响区，但是由于缺乏对应的加工工具，射流电解加工技术难以应用于膛线的加工。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种大深宽比窄槽结构膛线射流电解加工工具及其加工方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种大深宽比窄槽结构膛线射流电解加工工具，包括具有直线进给和螺旋进给功能的加工轴，所述射流电解加工工具包括阴极连接杆、密封盖、各导电阴极片、阴极绝缘罩、各螺旋渐进加工刃和各中空螺旋通道，所述阴极连接杆呈尾部设连接杆安装底座的管状结构，其前部设与其内腔连通的管接口，后部周向均布设各同向倾斜设置的导电阴极片，所述后部上各所述导电阴极片之间的间隙处分别设各连接杆出液孔；

所述阴极绝缘罩呈内部具有圆柱形空腔的无盖结构，所述连接杆安装底座、所述后部和各所述导电阴极片设于所述圆柱形空腔内，密封盖设于所述阴极连接杆中部，与所述阴极连接杆及所述阴极绝缘罩密封配合，所述连接杆安装底座与所述阴极绝缘罩底部连接固定；所述阴极绝缘罩外侧周向均布设各所述螺旋渐进加工刃，所述螺旋渐进加工刃中部设贯通的中空螺旋通道，所述中空螺旋通道两端分别于所述圆柱形空腔和电解加工间隙连通。