CN102284754A - 电化学球面复合抛光装置 - Google Patents

Abstract

一种电化学球面复合抛光装置，包括复合阴极和工件夹持组件，所述复合阴极的底部设有半球面凹孔，复合阴极的顶面上设有与半球面凹孔相通的电解液孔，复合阴极的半球面凹孔的表面设有不含磨料的抛光布，抛光布可换连接在复合阴极上；所述夹持组件具有底座和铰接在底座两壁上的摆动架，摆动架上固定有电机，电机的输出轴上可调连接有芯轴，芯轴的下部周围设有碳刷支架，碳刷支架上设有通向芯轴的通孔，通孔内设有紧贴芯轴的碳刷，与碳刷连接的导线伸出通孔，摆动架可定位在芯轴的轴线与复合阴极的轴线成夹角的位置上。本发明结构简单，适用不同大小球面光整加工。

Description

电化学球面复合抛光装置

技术领域

本发明涉及适用球面光整加工的电化学球面复合抛光装置。

背景技术

电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理来去除工件材料的制造技术，能加工高强度、高硬度、高韧性的导电材料，是应用较广泛的加工方法之一。中国专利号是CN200810023230.4的发明公开了一种数控电解机械复合加工机床，集钻孔、磨削、铣削和切割加工于一体的电解机械综合加工机床，复合加工机床通过更换不同的复合阴极和调节不同的加工参数，在同一台机床上以钻孔、铣削、切割、磨削和抛光等加工方式完成对同一个零件从粗加工、精加工到表面光整加工的过程。中国专利号是CN201010555654.2的实用新型公开了电解机械复合加工机床用阴极。上述的复合加工机床和专用阴极不适合球面光整加工。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构简单的适用不同大小球面光整加工的电化学球面复合抛光装置。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种电化学球面复合抛光装置，包括复合阴极和工件夹持组件，所述复合阴极的底部设有半球面凹孔，复合阴极的顶面上设有与半球面凹孔相通的电解液孔，复合阴极的半球面凹孔的表面设有不含磨料的抛光布，抛光布可换连接在复合阴极上；所述夹持组件具有底座和铰接在底座两壁上的摆动架，摆动架上固定有电机，电机的输出轴上可调连接有芯轴，芯轴的下部周围设有碳刷支架，碳刷支架上设有通向芯轴的通孔，通孔内设有紧贴芯轴的碳刷，与碳刷连接的导线伸出通孔，摆动架可定位在芯轴的轴线与复合阴极的轴线成夹角的位置上。

所述复合阴极上的电解液孔由上部的柱形孔和下部若干电解液喷出孔组成。

所述芯轴的底面上设有盲孔，所述电机的输出轴上设有环氧树脂绝缘涂层，芯轴通过盲孔套在电机的输出轴上，由陶瓷紧定螺钉固定。

所述底座的两壁的其中一壁的中心线上设有销孔，所述摆动架的两侧各设有销孔，定位销通过摆动架上的销孔插入底座上的一销孔中把两者固定。 

所述碳刷支架的通孔内且在碳刷的外侧设有弹簧和调节螺钉，调节螺钉具有轴向通孔，导线通过调节螺钉的通孔。

所述抛光布通过卡箍连接在复合阴极上，在复合阴极的底面上加工有固定抛光布的齿。

所述芯轴的上部为自锁锥台状。

所述摆动架可定位在芯轴的轴线与复合阴极的轴线之间的夹角为52°～53°的位置。

本发明具有如下积极效果： 1、本发明的复合阴极采用内凹的半球面结构，具有加工面积大、加工效率高的优点。2、本发明在复合阴极与被加工球头间采用不含磨料的抛光布，加工中省去了清洗多种规格粒度磨料的工序。3、本发明的电机安装座可以相对底座转动，通过调节芯轴轴线与复合阴极的轴线（即芯轴轴线与电解机械复合加工机床的主轴轴线）的夹角，可以确保整个球面完全被抛光。4、本发明的芯轴可以在电机轴上移动，通过调节陶瓷紧定螺钉可以确保球心在底座轴线上。5、本发明的球头和芯轴通过自锁锥孔和锥轴联接，结构简单，性能可靠。6、本发明的碳刷导电装置的碳刷与导线连接可靠，通过调节碳刷调节螺钉可以控制弹簧的压缩量，确保碳刷与芯轴的可靠接触。7、本发明的芯轴与电机轴配合处采用环氧树脂涂层绝缘，芯轴可以在电机轴上移动，采用陶瓷紧定螺钉固定，确保芯轴与电机轴的绝缘。8、本发明的电机旋转与机床主轴旋转的复合运动，可得到整个球头表面的交错网纹轨迹，基于电化学阳极和抛光布擦除阳极钝化膜的复合加工原理实现球表面的电化学复合抛光。

附图说明

图1是本发明一种状态下的结构示图。

图2是本发明另一种状态下的结构示图。

具体实施方式

实施例1

见图1，本实施例包括复合阴极1和工件夹持组件2。所述复合阴极1的底部设有半球面凹孔1-3，复合阴极1的顶面上设有与半球面凹孔1-3相通的电解液孔1-1，所述复合阴极1上的电解液孔1-1由上部的柱形孔1-1-1和下部若干电解液喷出孔1-1-2组成。

在复合阴极1的底面上加工有固定抛光布2的齿1-4，复合阴极1的半球面凹孔1-3的表面设有抛光布2，所述抛光布2通过卡箍3连接在复合阴极1上，方便抛光布2的可换。

所述夹持组件具有底座10和铰接在底座两壁10-1之间的摆动架9，摆动架9上固定有电机15，电机15的输出轴15-1上可调连接有芯轴5，所述芯轴5的上部为锥台状，所述芯轴5的底面上设有盲孔，芯轴5通过盲孔套在电机15的输出轴15-1上，由陶瓷紧定螺钉16固定，由于芯轴5可以在电机15的输出轴15-1上移动，可以确保球心在底座轴线上，适应不同大小球面的加工。

所述电机15的输出轴15-1上设有环氧树脂绝缘涂层6，确保芯轴5与电机的输出轴15-1之间的绝缘。

所述芯轴5的下部周围设有碳刷支架6，碳刷支架6上设有通向芯轴5的通孔，通孔内设有紧贴芯轴5的碳刷11和处于碳刷11的外侧设有弹簧12和调节螺钉13，调节螺钉13具有轴向通孔13-1，导线14通过调节螺钉13的通孔13-1，碳刷11与导线14采用压铸连接，通过调节螺钉13可以控制弹簧12的压缩量，确保碳刷11与芯轴5的可靠接触。

见图2，摆动架9可定位在芯轴5的轴线与复合阴极1的轴线为夹角α的两侧位置上。夹角α一般为52°～53°。摆动架9的定位采取在所述底座10的两壁的其中一壁的中心线上设有销孔，所述摆动架9的两侧各设有销孔，定位销8通过摆动架9上的销孔插入底座10上的一销孔中把两者固定。通过调换不同位置对球面进行抛光，可以确保整个球面完全被抛光。 

在球面的电化学复合抛光加工时，复合阴极被夹持在机床的刀夹具中，工件夹持组件2固定在电解机械复合加工机床的工作台上，需要加工的球头4具有锥孔，套在芯轴5的锥台状部份上，形成自锁。球头4处于复合阴极1的半球面凹孔1-3中，球头4和复合阴极1的半球面凹孔1-3表面之间隔着抛光布2。复合阴极接直流脉冲电源的负极，碳刷导线接直流脉冲电源的正极，电解液喷入球头与复合阴极间，抛光布起到确保电解加工极间间隙和擦除阳极钝化膜的作用，复合阴极和球头分别绕各自的轴线旋转，可得到整个球头表面的交错网纹轨迹，基于电化学阳极和抛光布擦除阳极钝化膜的复合加工原理实现球表面的电化学复合抛光。

Claims (8)

1.一种电化学球面复合抛光装置，包括复合阴极（1）和工件夹持组件（2），其特征在于：所述复合阴极（1）的底部设有半球面凹孔（1-3），复合阴极（1）的顶面上设有与半球面凹孔（1-3）相通的电解液孔（1-1），复合阴极（1）的半球面凹孔（1-3）的表面设有不含磨料的抛光布（2），抛光布（2）可换连接在复合阴极（1）上；所述夹持组件具有底座（10）和铰接在底座两壁（10-1）上的摆动架（9），摆动架（9）上固定有电机（15），电机（15）的输出轴（15-1）上可调连接有芯轴（5），芯轴（5）的下部周围设有碳刷支架（6），碳刷支架（6）上设有通向芯轴（5）的通孔，通孔内设有紧贴芯轴（5）的碳刷（11），与碳刷（11）连接的导线（13）伸出通孔，摆动架（9）可定位在芯轴（5）的轴线与复合阴极（1）的轴线成夹角（α）的位置上。

2.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述复合阴极（1）上的电解液孔（1-1）由上部的柱形孔（1-1-1）和下部若干电解液喷出孔（1-1-2）组成。

3.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述芯轴（5）的底面上设有盲孔，所述电机（15）的输出轴（15-1）上设有环氧树脂绝缘涂层（6），芯轴（5）通过盲孔套在电机（15）的输出轴（15-1）上，由陶瓷紧定螺钉（16）固定。

4.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述底座（10）的两壁的其中一壁的中心线上设有销孔，所述摆动架（9）的两侧各设有销孔，定位销（8）通过摆动架（9）上的销孔插入底座（10）上的一销孔中把两者固定。 

5.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述碳刷支架（7）的通孔内且在碳刷（11）的外侧设有弹簧（12）和调节螺钉（13），调节螺钉（13）具有轴向通孔（13-1），导线（14）通过调节螺钉（13）的通孔（13-1）。

6.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述抛光布（2）通过卡箍（3）连接在复合阴极（1）上，在复合阴极（1）的底面上加工有固定抛光布（2）的齿（1-4）。

7.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述芯轴（5）的上部为自锁锥台状。

8.根据权利要求1所述的电化学球面复合抛光装置，其特征在于：所述摆动架（9）可定位在芯轴（5）的轴线与复合阴极（1）的轴线之间的夹角（α）为52°～53°的位置。

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