CN110814452B - 一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置，包括：阳极导电元件、阴极导电元件以及与阴极导电元件连接的加工组件，所述加工组件包括具有出液喷嘴的成形阴极和用于将电解液导送至成形阴极的电解液输送机构，其中：成形阴极上的出液喷嘴的端面具有导流槽，导流槽的槽底设有多个供电解液流出的孔道以形成出液口。本发明通过将成形阴极的出液口设置成多孔结构，并利用导流槽使组成出液口的各孔道的出液端形成连通，从而可以有效避免沟槽加工完成后在齿面形成凸起结构的问题，减少加工中阴阳极短路次数，提高加工中的稳定性。

Description

一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置

技术领域

本发明涉及电解加工技术领域，尤其涉及一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置。

背景技术

为了提高齿轮工件传动性能以及效率，现有的一些传动齿轮工件会采用自润滑齿轮工件，自润滑齿轮工件可以采取在传统齿轮工件齿面上先加工出交错沟槽，在槽中填充自润滑材料后对齿轮工件表面进行相关处理来实现自润滑齿轮工件的加工。对于目前自润滑齿轮工件的加工中，传统的机械加工方式容易对齿轮工件表面的工作效能产生致命影响，如加工中产生的裂纹，严重影响齿轮工件的传动效果及齿轮工件寿命，若用激光等热能方式加工容易形成热影响区等。为加工出不损坏齿面的交错沟槽，发明专利“一种跨尺度交错嵌入式自润滑齿轮工件表面的加工方法”(公开号：CN108406016A)提出运用电化学的方法加工自润滑齿轮工件表面。然而对于齿轮工件齿面交错沟槽的电解加工，加工是在齿面齿廓曲面上进行，对电解加工方式、避免阴阳极短路及成形阴极出液口等设计提出了更高要求。与此同时，对于正流式的电化学加工，加工后的阳极表面容易形成凸起结构，影响加工效果。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置。

本发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置，包括：阳极导电元件、阴极导电元件以及与阴极导电元件连接的加工组件，所述加工组件包括具有出液喷嘴的成形阴极和用于将电解液导送至成形阴极的电解液输送机构，其中：

成形阴极上的出液喷嘴的端面具有导流槽，导流槽的槽底设有多个供电解液流出的孔道以形成出液口。

优选地，出液喷嘴的外侧面设有绝缘层。

优选地，电解液输送机构包括分流板、进液连接块的进液管，其中：分流板位于成形阴极与进液连接块之间并连接成形阴极与进液连接块，分流板与进液连接块之间设有缓冲腔，分流板上且位于缓冲腔的内侧设有连通出液喷嘴与缓冲腔的分流槽；进液管与缓冲腔连通。

优选地，出液喷嘴设有多个，每个出液喷嘴的端面均设有导流槽和多个设置在导流槽槽底以形成出液口的孔道；分流槽设有多个，各分流槽与各出液喷嘴一一对应。

优选地，分流板与成形阴极之间设有与二者贴合的第一密封垫片，分流板与进液连接块之间设有与二者贴合的第二密封垫片。

优选地，进液连接块远离分流板的一侧设有进液法兰，进液连接块上且位于进液法兰中心孔的内侧设有连通进液法兰中心孔与缓冲腔的进液口；进液管的一端伸入进液法兰的中心孔内并固定。

优选地，进液法兰与进液连接块之间设有与二者贴合的密封垫圈，且该密封垫圈与进液连接块的进液口同轴。

优选地，成形阴极、进液连接块以及进液法兰按序依次贴合并通过螺纹连接件将三者固定以形成整体。

优选地，还包括Z轴连接板、支撑座、固定在支撑座上的旋转分度器、以及安装在旋转分度器上的转轴；所述加工组件和阴极导电元件均固在Z轴连接板上，所述阳极导电元件固定在支撑座。

本发明中，通过将成形阴极的出液口设置成多孔结构，并利用导流槽使组成出液口的各孔道的出液端形成连通，这种结构的设置不仅能有效避免沟槽加工完成后在齿面形成凸起结构的问题，减少加工中阴阳极短路次数。同时，对成形阴极进行多孔式出液口的设计，能有效提高成形阴极的强度和刚度，避免现有成形阴极单一出液口的出液面大以及侧壁相对较薄、加工中电解液压力大而造成易变形的问题，从而有效提高加工中的稳定性。

附图说明

图1为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的主视图；

图2为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的俯视图；

图3为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的侧视图；

图4为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述出液喷嘴的结构示意图；

图5为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件在电解作业时与工件的位置关系示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述旋转分度器的安装示意图。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1-7所示，图1为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的主视图；图2为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的俯视图；图3为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件的侧视图；图4为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述出液喷嘴的结构示意图；图5为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述加工组件在电解作业时与工件的位置关系示意图；图6为图5的局部放大图；图7为发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置中所述旋转分度器的安装示意图。

参照图1-7，本发明提出的一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置，包括：阳极导电元件3、阴极导电元件7、以及与阴极导电元件7连接的加工组件6，所述加工组件6包括具有出液喷嘴6-1-2的成形阴极6-1和用于将电解液导送至成形阴极6-1的电解液输送机构。出液喷嘴6-1-2的端面具有导流槽a，导流槽a的槽底设有多个供电解液流出的孔道以形成出液口b。

工作时，通过将阳极导电元件3与阴极导电元件7分别接入电源的正负极，并使待加工工件与阳极导电元件3连接，从而使成形阴极6-1喷出的电解液与该工件接触时形成导电通路，使得成形阴极6-1相对工件的不断进给即可对工件进行电解加工作业。且由于成形阴极6-1上出液喷嘴6-1-2的出液口b为多孔结构，且组成出液口b的各孔道的出液端在导流槽a的作用下形成相互导通，从而在进行电解加工作业时可以有效避免沟槽加工完成后齿面形成凸起结构的问题，使加工中阴阳极短路次数大大减少。同时，多孔式出液口b能有效增强成形阴极6-1的强度和刚度，能有效提高成形阴极6-1的强度和刚度，避免现有成形阴极单一出液口的出液面大以及侧壁相对较薄、加工中电解液压力大而造成易变形的问题，从而有效提高加工中的稳定性。

此外，本实施例中，出液喷嘴6-1-2的外侧面设有绝缘层6-1-1，以避免加工中成其的侧壁受到腐蚀，提高沟槽的加工精度。

本实施例中，出液喷嘴6-1-2设有多个，每个出液喷嘴6-1-2的端面上均具有导流槽a，每个导流槽a的槽底均设有由多个孔道组成的出液口b。电解液输送机构包括分流板6-2、进液连接块6-3的进液管6-4，其中：分流板6-2位于成形阴极6-1与进液连接块6-3之间并连接成形阴极6-1与进液连接块6-3，分流板6-2与进液连接块6-3之间设有缓冲腔c，分流板6-2上且位于缓冲腔c的内侧设有多个分流槽d，各分流槽d与各出液喷嘴6-1-2一一对应。分流板6-2和缓冲腔c的设计实现了分液、缓冲，实现电解液从进液管6-4到分流槽d的平稳过渡，具有明显的稳定压力和均匀流速的效果，从而使得电解液可以均速而稳定的流入各出液喷嘴6-1-2。且为了方便进液管6-4的连接，本实施例还在进液连接块6-3远离分流板6-2的一侧设置了进液法兰6-5，并使进液连接块6-3上且位于进液法兰6-5中心孔的内侧设有连通进液法兰6-5中心孔与缓冲腔c的进液口，使进液管6-4的一端伸入进液法兰6-5的中心孔内并固定。

本实施例中，出液喷嘴6-1-2设有5个，每个出液喷嘴6-1-2上的流槽a的槽底均设有由九个孔道交错布置而形成的出液口b。分流槽d设有5个，5个分流槽d与5个出液喷嘴6-1-2一一对应。

本实施例中，分流板6-2与成形阴极6-1之间设有与二者贴合的第一密封垫片8，分流板6-2与进液连接块6-3之间设有与二者贴合的第二密封垫片9；进液法兰6-5与进液连接块6-3之间设有与二者贴合的密封垫圈10，且该密封垫圈10与进液连接块6-3的进液口同轴。通过采取多级密封实现了良好的密封效果，从而可以有效提高各部件之间的密封性，防止电解液在输送过程出现泄漏问题。

本实施例中，成形阴极6-1、进液连接块6-3以及进液法兰6-5按序依次贴合并通过螺纹连接件(如长螺钉)将三者固定以形成整体，以方便拆卸、以及相应部件的更换。

本实施例中，还包括Z轴连接板5、支撑座1、固定在支撑座1上的旋转分度器2、以及安装在旋转分度器2上的转轴4；所述加工组件6和阴极导电元件7均固在Z轴连接板5上，所述阳极导电元件3固定在支撑座1。工作中，将待加工齿轮K固定在转轴4上以使该齿轮K可以分度旋转。将Z轴连接板5固定在机床的Z轴上以使安装在Z轴连接板5上的各部件可以随着Z轴的移动而移动，以调整加工高度。将支撑座1固定在机床的X-Y移动台上以使固定在支撑座1上的各部件可以随着X-Y移动台的移动而移动，以调整加工位置。可见本发明可以与加工机床配合使用。

本实施例中，该电解加工装置与加工机床的配合使用方式如下：

首先将支撑座1通过螺栓紧固连接在加工机床的X-Y移动工作台上，并将待加工齿轮固定安装在与转轴4上，将转轴4的一端由旋转分度器3的卡盘锁紧；再将Z轴连接板5与机床Z轴连接，移动机床Z轴，调整至合适高度位置；再移动X-Y移动工作台，以使成形阴极6-1的交错结构中心位于齿轮工件齿面齿廓中点，且成形阴极6-1的出液口b整体轮廓与齿面轮廓形状一致，保证加工间隙相等。而在加工大齿宽齿轮工件时，只需移动X-Y移动工作台即可。如要实现圆周方向全部齿面沟槽的加工时，可以在一个齿面加工完成后先移动X-Y移动工作台将齿轮工件退出加工区域，再通过旋转分度器3将齿轮进行分度旋转至下一齿面加工位置，移动X-Y工作台将齿轮工件送至加工区域，调整Z轴，进行对刀，设置初始加工间隙后进行电解加工。加工某一齿面完成后再重复一开始加工步骤，直至完成全部齿面交错沟槽的电解加工。

另外，本实施例中，导流槽a的深度为0.5mm-3mm。本实施例中，分流槽d的横截面形状为扁平状。

在具体生产加工过程中，同一出液口b内的各孔道的形状和尺寸可以相同也可以不相同，只需保证同一出液口b内的各孔道符合待加工齿面的加工要求即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，包括：阳极导电元件(3)、阴极导电元件(7)、以及与阴极导电元件(7)连接的加工组件(6)，所述加工组件(6)包括具有出液喷嘴(6-1-2)的成形阴极(6-1)和用于将电解液导送至成形阴极(6-1)的电解液输送机构，其中：

出液喷嘴(6-1-2)的端面具有导流槽(a)，导流槽(a)的槽底设有多个供电解液流出的孔道以形成出液口(b)；

电解液输送机构包括分流板(6-2)、进液连接块(6-3)的进液管(6-4)，其中：分流板(6-2)位于成形阴极(6-1)与进液连接块(6-3)之间并连接成形阴极(6-1)与进液连接块(6-3)，分流板(6-2)与进液连接块(6-3)之间设有缓冲腔(c)，分流板(6-2)上且位于缓冲腔(c)的内侧设有连通出液喷嘴(6-1-2)与缓冲腔(c)的分流槽(d)；进液管(6-4)与缓冲腔(c)连通。

2.根据权利要求1所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，出液喷嘴(6-1-2)的外侧面设有绝缘层(6-1-1)。

3.根据权利要求1所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，出液喷嘴(6-1-2)设有多个，每个出液喷嘴(6-1-2)的端面均设有导流槽(a)和多个设置在导流槽(a)槽底以形成出液口(b)的孔道；分流槽(d)设有多个，各分流槽(d)与各出液喷嘴(6-1-2)一一对应。

4.根据权利要求1所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，分流板(6-2)与成形阴极(6-1)之间设有与二者贴合的第一密封垫片(8)，分流板(6-2)与进液连接块(6-3)之间设有与二者贴合的第二密封垫片(9)。

5.根据权利要求1所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，进液连接块(6-3)远离分流板(6-2)的一侧设有进液法兰(6-5)，进液连接块(6-3)上且位于进液法兰(6-5)中心孔的内侧设有连通进液法兰(6-5)中心孔与缓冲腔(c)的进液口；进液管(6-4)的一端伸入进液法兰(6-5)的中心孔内并固定。

6.根据权利要求5所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，进液法兰(6-5)与进液连接块(6-3)之间设有与二者贴合的密封垫圈(10)，且该密封垫圈(10)与进液连接块(6-3)的进液口同轴。

7.根据权利要求5所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，成形阴极(6-1)、进液连接块(6-3)以及进液法兰(6-5)按序依次贴合并通过螺纹连接件将三者固定以形成整体。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于齿面交错沟槽的电解加工装置，其特征在于，还包括Z轴连接板(5)、支撑座(1)、固定在支撑座(1)上的旋转分度器(2)、以及安装在旋转分度器(2)上的转轴(4)；所述加工组件(6)和阴极导电元件(7)均固在Z轴连接板(5)上，所述阳极导电元件(3)固定在支撑座(1)。

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