CN104014882B - 自动定心内孔电解磨削复合加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种于自动定心内孔电解磨削复合加工装置，包括设置于工件内孔中阴极，阴极外边缘处安装有阴极滚子；阴极上开有弧形阴极槽，阴极槽中设有一端伸入且镶嵌于其中的弹簧片，弹簧片另一端设置于卡爪上；卡爪一端活动连接于阴极上，另一端连接卡爪滚子，卡爪滚子的半径大于卡爪端部圆弧半径；阴极上设有两个螺纹孔，阴极通过固定螺栓穿过螺纹孔固定于工件外部的绝缘板上，绝缘板上开有一个键槽，固定螺栓穿过该键槽，键槽的宽度大于固定螺栓的公称直径。阴极滚子保证了阴极与工件之间的电解间隙，从而实现工件内孔电解磨削的自定心夹紧与电解间隙自调整，从而大幅度地提高生产效率与加工精度，降低了工件表面粗糙度。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合加工设备，尤其是一种自动定心内孔电解磨削复合加工装置。
背景技术
随着现代制造技术对各种高强度、高硬度、高耐磨性材料需求量的上升，提高生产率与加工精度、降低表面粗糙度和延长高强度、高硬度、高耐性材料的使用寿命是当代先进制造技术发展的必然。
电解磨削加工适用于磨削各种高强度、高硬度、热敏性、脆性等难磨削的金属材料。电解磨削加工技术能显著提高生产率与加工精度，降低工件表面粗糙度，减小加工表面残余应力，并且砂轮磨损小，因此电解磨削加工技术被大量应用于硬质合金、不锈钢等的外圆与平面磨削中。然而在现有技术的内孔电解磨削加工中，电解间隙是不断变化的，需要不断调整，从而大大降低了电解磨削加工的生产率，限制了其在内孔磨削中的应用。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种自动定心内孔电解磨削复合加工装置，利用该装置能大幅度提高了内孔磨削的生产率与加工精度，并且能显著降低加工表面粗糙度。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种自动定心内孔电解磨削复合加工装置，包括设置于工件内孔中阴极，且阴极外边缘处安装有若干用于保证阴极与工件内孔壁之间的电解间隙的阴极滚子；
阴极上还开有弧形阴极槽，阴极槽中设有一端伸入且镶嵌于其中的弹簧片，弹簧片另一端设置于卡爪上；
卡爪一端通过销轴连接于阴极上，另一端通过销轴连接有贴合工件内孔壁上且能绕销轴旋转的卡爪滚子，且卡爪滚子的半径大于与其相连接段的卡爪端部圆弧半径，使卡爪与工件内孔壁之间保持一定间隙，防止工件与卡爪直接相连造成短路；
工件将力施加在卡爪滚子上，压缩弹簧片，使镶嵌在阴极槽内的弹簧片发生弯曲弹性变形，从而使阴极自动贴合在工件的内孔壁上；
阴极上还设有两个螺纹孔，阴极通过固定螺栓穿过螺纹孔固定于工件外部的绝缘板上，绝缘板上开有一个键槽，固定螺栓穿过该键槽，键槽的宽度大于固定螺栓的公称直径；
所述绝缘板与阴极之间的固定螺栓通过锁紧螺母锁紧，且绝缘板与紧固螺栓的头部之间、绝缘板与锁紧螺母之间和锁紧螺母与阴极之间均设置有垫片，垫片、绝缘板和紧固螺栓在轴向保持有间隙，以实现阴极的自定心夹紧功能。
所述卡爪滚子通过销轴固定于卡爪上。
所述阴极滚子有四个，阴极滚子通过销轴固定于阴极上。
所述弹簧片一端压在卡爪上的半圆形凸台上，使卡爪与弹簧片形成点接触，最大程度地发挥弹簧片弹性力作用。
所述卡爪上远离弹簧片的半圆形凸台一侧设有防止因压缩过程中弹簧片在阴极槽内的松动或过度变形而滑出的弹簧片限位。
所述卡爪上与阴极接近端上设有一个防止因操作不当因素造成对弹簧片过度压缩的卡爪限位，该卡爪限位能够使卡爪绕阴极旋转到一定角度时，卡在阴极上，防止对弹簧片过度压缩。
所述阴极滚子和卡爪滚子是在轴承的外圈上套上一层绝缘耐磨耐高温材料层，绝缘耐磨耐高温材料采用六方氮化硼。
所述阴极上设有阴极电解液入口；阴极电解液入口通过管接头与防腐蚀塑料管连接到电解液泵上。
所述工件接低压直流电源正极，阴极接低压直流电源负极，绝缘板固定于磨床上。
本发明可用于硬质合金、高速钢、钛合金、不锈钢、镍基合金等的内孔电解磨削。利用工件施加给卡爪的力压缩弹簧片，使镶嵌在阴极槽内的弹簧片发生弯曲弹性变形，从而使阴极自动贴合在工件的内孔壁上实现自定心夹紧。阴极滚子保证了阴极与工件之间的电解间隙，从而实现工件内孔电解磨削的自定心夹紧与电解间隙自调整，从而大幅度地提高生产效率与加工精度，降低了工件表面粗糙度。
使用时，将工件接低压直流电源正极，阴极接低压直流电源负极，阴极电解液入口通过管接头与防腐蚀塑料管连接到电解液泵上，绝缘板固定于磨床上，将阴极放入工件内孔中，接通电源，调节电流、电压、工件转速、砂轮转速、工作台往复速度等因素，实现工件内孔的高生产率、高加工精度和低表面粗糙度的电解磨削。本发明结构新颖，使用安全、方便。
附图说明
图1是一个实施例结构示意图；
图2(a)、图2(b)分别为阴极连接结构主视和左视图；
图3(a)、图3(b)分别为卡爪结构主视和俯视简图；
图4为卡爪滚子结和阴极滚子结构简图；
其中图中，1为工件，2为卡爪滚子，3为销轴，4为卡爪，5为弹簧片，6为阴极滚子，7为固定螺栓，8阴极，9为绝缘板，10阴极电解液入口，11为垫片，12为锁紧螺母，16为弹簧片限位，17为凸台，18为卡爪限位，19为轴承内圈，20为滚珠，21为轴承外圈，22为绝缘耐磨耐高温材料层，23.阴极槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图4所示，自动定心内孔电解磨削复合加工装置，包括设置于工件内孔中阴极8，且阴极外边缘处通过销轴3固定有四个用于保证阴极8与工件内孔壁之间的电解间隙的阴极滚子6；
阴极8上还开有弧形阴极槽23，阴极槽23中设有一端伸入且镶嵌于其中的弹簧片5，弹簧片5另一端设置于卡爪4上；弹簧片5一端压在卡爪4上的半圆形凸台17上，使卡爪4与弹簧片5形成点接触，最大程度地发挥弹簧片5的弹性力作用。
卡爪4一端通过销轴3连接于阴极8上，另一端通过销轴有贴合工件内孔壁上且能绕销轴旋转的卡爪滚子2，且卡爪滚子2的半径大于与其相连接段的卡爪4端部圆弧半径，使卡爪4与工件内孔壁之间保持一定间隙，防止工件1与卡爪4直接相连造成短路；
阴极滚子6和卡爪滚子2是在轴承的外圈21上套上一层绝缘耐磨耐高温材料层22，绝缘耐磨耐高温材料采用六方氮化硼。轴承包括轴承内圈19、轴承外圈21和处于两者之间的滚珠20。
工件1将力施加在卡爪滚子2上，使卡爪4沿销轴3旋转从而压缩弹簧片5，使镶嵌在阴极槽23内的弹簧片5发生弯曲弹性变形，从而使阴极8自动贴合在工件1的内孔壁上。
卡爪4上远离弹簧片5的半圆形凸台17一侧设有防止因压缩过程中弹簧片5在阴极槽23内的松动或过度变形而滑出的弹簧片限位16。
卡爪4上与阴极8接近端上设有一个防止因操作不当等因素造成对弹簧片5过度压缩的卡爪限位18，该卡爪限位18能够使卡爪4绕阴极8旋转到一定角度时，卡在阴极8上，防止对弹簧片5过度压缩。
阴极8上还设有两个螺纹孔，阴极8通过固定螺栓7穿过螺纹孔固定于工件1外部的绝缘板9上，绝缘板9上开有一个键槽，固定螺栓穿过该键槽，键槽的宽度大于固定螺栓7的公称直径；
绝缘板9与阴极8之间的固定螺栓7通过锁紧螺母12锁紧，且绝缘板9与紧固螺栓7的头部之间、绝缘板9与锁紧螺母12之间和锁紧螺母12与阴极8之间均设置有垫片11，垫片11、绝缘板9和紧固螺栓7在轴向保持有间隙，以实现阴极8的自定心夹紧功能。
阴极8上设有阴极电解液入口10。
使用时，将工件1接低压直流电源正极，阴极8接低压直流电源负极，阴极电解液入口10通过管接头与防腐蚀塑料管连接到电解液泵上，绝缘板9固定于磨床上，将阴极8放入工件内孔中，接通电源，调节电流、电压、工件转速、砂轮转速、工作台往复速度等因素，实现工件内孔的高生产率、高加工精度和低表面粗糙度的电解磨削。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，包括设置于工件内孔中阴极，且阴极外边缘处安装有若干用于保证阴极与工件内孔壁之间的电解间隙的阴极滚子；
阴极上还开有弧形阴极槽，阴极槽中设有一端伸入且镶嵌于其中的弹簧片，弹簧片另一端设置于卡爪上；
卡爪一端通过销轴连接于阴极上，另一端通过销轴有贴合工件内孔壁上且能绕销轴旋转的卡爪滚子，且卡爪滚子的半径大于与其相连接段的卡爪端部圆弧半径，使卡爪与工件内孔壁之间保持间隙，防止工件与卡爪直接相连造成短路；
工件将力施加在卡爪滚子上，压缩弹簧片，使镶嵌在阴极槽内的弹簧片发生弯曲弹性变形，从而使阴极自动贴合在工件的内孔壁上；
阴极上还设有两个螺纹孔，阴极通过固定螺栓穿过螺纹孔固定于工件外部的绝缘板上，绝缘板上开有一个键槽，固定螺栓穿过该键槽，键槽的宽度大于固定螺栓的公称直径；
所述绝缘板与阴极之间的固定螺栓通过锁紧螺母锁紧，且绝缘板与固定螺栓的头部之间、绝缘板与锁紧螺母之间和锁紧螺母与阴极之间均设置有垫片，垫片、绝缘板和固定螺栓在轴向保持有间隙，以实现阴极的自定心夹紧功能。
2.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述卡爪滚子通过销轴固定于卡爪上。
3.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述阴极滚子有四个，阴极滚子通过销轴固定于阴极上。
4.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述弹簧片一端压在卡爪上的半圆形凸台上，使卡爪与弹簧片形成点接触，最大程度地发挥弹簧片弹性力作用。
5.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述卡爪上远离弹簧片的半圆形凸台一侧设有防止因压缩过程中弹簧片在阴极槽内的松动或过度变形而滑出的弹簧片限位。
6.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述卡爪上与阴极接近端上设有一个防止因操作不当因素造成对弹簧片过度压缩的卡爪限位。
7.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述阴极滚子和卡爪滚子是在轴承的外圈上套上一层绝缘耐磨耐高温材料层，绝缘耐磨耐高温材料采用六方氮化硼。
8.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述阴极上设有阴极电解液入口；阴极电解液入口通过管接头与防腐蚀塑料管连接到电解液泵上。
9.如权利要求1所述的自动定心内孔电解磨削复合加工装置，其特征是，所述工件接低压直流电源正极，阴极接低压直流电源负极，绝缘板固定于磨床上。
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