CN114799382A - 一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电化学加工中的电解加工技术领域，特别是一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置。由装夹旋转装置、传动进给装置、固定装置组成，装夹旋转装置为分度夹盘，分度夹盘安装到机床运动装置上，分度夹盘一侧中间夹持筒类零件；传动进给装置包括：阴极、导杆、伺服电机及传动机构，导杆的一端连接阴极，导杆的另一端连接伺服电机及传动机构；固定装置包括：密封导向套、刻度盘、电缆，阴极设置于密封导向套上，在导杆的带动下，密封导向套与阴极一起进入筒类零件内，在导杆上安装刻度盘及电缆。电解加工时，电解液流经本发明装置，阴极不断进给，加工面不断被蚀除，完成仿形电解加工。

Description

一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置
技术领域
本发明属于电化学加工中的电解加工技术领域，特别是一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置。
背景技术
电解加工是利用金属在电解液中电化学阳极溶解的原理，获得具有一定尺寸精度和表面粗糙度的零件的成型方法。尤其是仿形电解加工，可以通过阴极的仿形设计，即工具阴极加工区形状与所需加工部位形状一致，进行拷贝式加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，通过传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置的设计应用，实现金属筒类零件复杂内凹面的电解加工，高效率、高质量的完成零件局部电解加工。
本发明提出的解决上述问题的技术方案是：
一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，由装夹旋转装置、传动进给装置、固定装置组成，具体结构如下：
装夹旋转装置为分度夹盘，分度夹盘安装到机床运动装置上，分度夹盘一侧中间夹持筒类零件；
传动进给装置包括：阴极、导杆、伺服电机及传动机构，导杆的一端连接阴极，导杆的另一端连接伺服电机及传动机构；阴极为阴极主体的背面安装连杆构成，连杆与导杆相连，阴极镶嵌于密封导向套内，导杆通过连杆带动阴极主体在密封导向套内往复升降运动，阴极主体与筒类零件内壁对应面为阴极主体加工面，阴极主体加工面露出；
固定装置包括：密封导向套、刻度盘、电缆，阴极设置于密封导向套上，在导杆的带动下，密封导向套与阴极一起进入筒类零件内，在导杆上安装刻度盘及电缆，刻度盘在圆周方向上刻画度数，其安装位置是阴极对应加工凹面的位置，实现阴极在轴向和圆周方向上的同时定位。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，在筒类零件一端的端面上刻画度数，定位阴极圆周方向的位置。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，阴极进入筒类零件时，阴极主体加工面升入密封导向套中；加工时，阴极向下进给对筒类零件内壁进行加工；伺服电机及传动机构通过导杆与阴极连接，伺服电机、传动机构和导杆实现阴极的定向运动。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，阴极主体加工面形状与筒类零件欲加工内凹面形状一致，阴极主体周边涂覆环氧树脂。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，密封导向套为在圆柱体上开设用于安装阴极主体和供导杆伸入的凹槽形结构，密封导向套与筒类零件内孔相对应配合，密封导向套包括导向孔、阴极主体槽、后铣平面、前铣平面、导杆槽、铣平面、中部平板，具体结构如下：
中部平板以上为导杆槽，导杆槽的一端封闭，导杆槽的另一端开口，水平的导杆一端经过所述开口伸至导杆槽内；中部平板以下为阴极主体槽，阴极的阴极主体设置于阴极主体槽内；中部平板上开设导向孔，阴极的连杆穿过导向孔伸至导杆槽内，并与导杆的一端连接；阴极主体槽的底面为铣平面，位于后端的铣平面为后铣平面，位于前端的铣平面为前铣平面，后铣平面与筒类零件内孔之间形成进液口，前铣平面与筒类零件内孔之间形成出液口。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，进液口和出液口紧贴于筒类零件内壁，沿着电解液流向，电解液从进液口进入密封导向套，经过阴极主体与筒类零件内壁之间的加工间隙，由出液口流出。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，阴极主体周边设置密封条。
所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，使用时，将分度夹盘安装到机床运动装置上，分度夹盘的一侧中间夹持筒类零件，将阴极、导杆、伺服电机及传动机构组装连接；将阴极嵌入密封导向套中，由伺服电机及传动机构驱动导杆，通过导杆将阴极升入密封导向套中；将密封导向套推入筒类零件内部，当刻度盘与筒类零件端面靠严时，视为阴极在轴向已到位，调整分度夹盘，使筒类零件端面刻线与刻度盘刻线对齐，视为阴极在圆周方向已到位，锁死筒类零件与阴极相对位置；通入电解液，电源上电，启动伺服电机及传动机构，驱动阴极主体加工面向下进给，开始电解加工；加工完成后，断电、断液，伺服电机及传动机构反转将阴极升入密封导向套中；旋转分度夹盘，将筒类零件端面的度数刻线与刻度盘的度数刻线对齐，进行下一凹面加工，直至加工结束。
本发明的设计思想是：
利用金属材料电化学阳极溶解机理，采用电解加工方法解决金属筒类零件内凹面难加工的问题，本发明结合金属筒类零件内凹面结构的特点，利用拷贝式加工方法，设计了全新的电解加工阴极结构及移动装置，实现了拷贝阴极与传动机构直接驱动的加工方法，最终完成金属筒类零件内凹面成型加工。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明以分度夹盘为装夹旋转装置，采用阴极、导杆、伺服电机及传动机构组成传动进给装置，采用密封导向套、刻度盘、电缆组成固定装置。电解加工时，电解液流经本发明装置，阴极不断进给，加工面不断被蚀除，完成仿形电解加工。
2、金属筒类零件内凹面形状复杂时，使用机械加工费时费力，难度大、效率低、表面质量差，通过本发明的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，进行电解加工可实现简单、高效率、高质量的完成加工目的。
附图说明
图1为一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置结构示意图。
图2(a)-图2(d)为密封导向套装置示意图。其中，图2(a)为仰视图，图2(b)为主视图，图2(c)为俯视图，图2(d)为侧视图。
图3(a)-图3(b)为阴极主体结构示意图。其中，图3(a)为主视图，图3(b)为俯视图。
图4-图5为阴极进给及电解液流向示意图(密封导向套省略导杆槽)。其中，图4为主视图，图5为仰视图。
图6为省略筒类零件的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置图。
图1中标号：
1、分度夹盘；2、筒类零件；3、阴极(31阴极主体，32连杆，33阴极主体加工面)；4、密封导向套(41导向孔，42阴极主体槽，43后铣平面，44前铣平面，45导杆槽，46铣平面，47中部平板，48进液口，49出液口)；5、导杆；6、刻度盘；7、电缆；8、伺服电机及传动机构；9、加工间隙；10、密封条。
具体实施方式
如图1-图6所示，一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，由装夹旋转装置、传动进给装置、固定装置组成，具体结构如下：
装夹旋转装置为分度夹盘1，分度夹盘1安装到机床运动装置上，分度夹盘1一侧中间夹持筒类零件2，用以实现筒类零件2在圆周方向上的旋转。
传动进给装置包括：阴极3、导杆5、伺服电机及传动机构8，导杆5的一端连接阴极3，导杆5的另一端连接伺服电机及传动机构8。阴极3为阴极主体31的背面安装连杆32构成，连杆32与导杆5相连，阴极3镶嵌于密封导向套4内，导杆5通过连杆32带动阴极主体31在密封导向套4内往复升降运动，阴极主体31与筒类零件2内壁对应面为阴极主体加工面33，阴极主体加工面33露出，见图3(a)-图3(b)。阴极主体加工面33形状与筒类零件2欲加工内凹面形状一致，阴极主体31周边涂覆环氧树脂，防止电解加工过程中腐蚀掉非加工部位金属。
在筒类零件2一端的端面上刻画度数，用来定位阴极3圆周方向的位置。阴极3进入筒类零件2时，阴极主体加工面33(即阴极型面)升入密封导向套4中；加工时，阴极3向下进给对筒类零件2内壁进行加工。伺服电机及传动机构8通过导杆5与阴极3连接，伺服电机、传动机构和导杆5实现阴极3的定向运动。
固定装置包括：密封导向套4、刻度盘6、电缆7，阴极3设置于密封导向套4上，在导杆5的带动下，密封导向套4与阴极3一起进入筒类零件2内，在导杆5上安装刻度盘6及电缆7，刻度盘6在圆周方向上刻画度数，其安装位置是阴极3对应加工凹面的位置，实现阴极3在轴向和圆周方向上的同时定位，同时导杆5和电缆7还负责为阴极型面提供电能。
如图2(a)-图2(d)所示，密封导向套4为在圆柱体上开设用于安装阴极主体31和供导杆5伸入的凹槽形结构，密封导向套4与筒类零件2内孔相对应配合，密封导向套4主要包括导向孔41、阴极主体槽42、后铣平面43、前铣平面44、导杆槽45、铣平面46、中部平板47，具体结构如下：
中部平板47以上为导杆槽45，导杆槽45的一端封闭，导杆槽45的另一端开口，水平的导杆5一端经过所述开口伸至导杆槽45内；中部平板47以下为阴极主体槽42，阴极3的阴极主体31设置于阴极主体槽42内；中部平板47上开设导向孔41，阴极3的连杆32穿过导向孔41伸至导杆槽45内，并与导杆5的一端连接；阴极主体槽42的底面为铣平面46，位于后端的铣平面为后铣平面43，位于前端的铣平面为前铣平面44，后铣平面43与筒类零件2内孔之间形成进液口48，前铣平面44与筒类零件2内孔之间形成出液口49。
如图4-图5所示，进液口48和出液口49紧贴于筒类零件2内壁，沿着电解液流向，电解液从进液口48进入密封导向套4，经过阴极主体31与筒类零件2内壁之间的加工间隙9，由出液口49流出，密封导向套4起定位阴极3和导流密封的作用。密封条10设置于阴极主体31周边，其作用是防止电解液流入密封导向套4内部。
如图1-图6所示，本发明的工作过程如下：
将分度夹盘1安装到机床运动装置上，分度夹盘1的一侧中间夹持筒类零件2。将阴极3、导杆5、伺服电机及传动机构8组装连接。将阴极3嵌入密封导向套4中，由伺服电机及传动机构8驱动导杆5，通过导杆5将阴极3升入密封导向套4中。将密封导向套4推入筒类零件2内部，当刻度盘6与筒类零件2端面靠严时，视为阴极3在轴向已到位，调整分度夹盘1，使筒类零件2端面刻线与刻度盘6刻线对齐，视为阴极3在圆周方向已到位，锁死筒类零件2与阴极3相对位置。通入电解液，电源上电，启动伺服电机及传动机构8，驱动阴极主体加工面33向下进给，开始电解加工。加工完成后，断电、断液，伺服电机及传动机构8反转将阴极3升入密封导向套4中。旋转分度夹盘1，将筒类零件2端面的度数刻线与刻度盘6的度数刻线对齐，进行下一凹面加工，直至加工结束。
结果表明，仿形电解加工金属筒类零件内凹面，可有效避免使用机械加工难度大、效率低、表面质量差的问题，伺服电机及传动机构可有效保证阴极的进给动作。通过本发明的仿形电解加工装置可高效率、高质量的完成加工目的。工具阴极理论上不消耗，使用寿命长，电解液也可循环利用。

Claims (8)

1.一种传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，由装夹旋转装置、传动进给装置、固定装置组成，具体结构如下：
装夹旋转装置为分度夹盘，分度夹盘安装到机床运动装置上，分度夹盘一侧中间夹持筒类零件；
传动进给装置包括：阴极、导杆、伺服电机及传动机构，导杆的一端连接阴极，导杆的另一端连接伺服电机及传动机构；阴极为阴极主体的背面安装连杆构成，连杆与导杆相连，阴极镶嵌于密封导向套内，导杆通过连杆带动阴极主体在密封导向套内往复升降运动，阴极主体与筒类零件内壁对应面为阴极主体加工面，阴极主体加工面露出；
固定装置包括：密封导向套、刻度盘、电缆，阴极设置于密封导向套上，在导杆的带动下，密封导向套与阴极一起进入筒类零件内，在导杆上安装刻度盘及电缆，刻度盘在圆周方向上刻画度数，其安装位置是阴极对应加工凹面的位置，实现阴极在轴向和圆周方向上的同时定位。
2.按照权利要求1所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，在筒类零件一端的端面上刻画度数，定位阴极圆周方向的位置。
3.按照权利要求1所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，阴极进入筒类零件时，阴极主体加工面升入密封导向套中；加工时，阴极向下进给对筒类零件内壁进行加工；伺服电机及传动机构通过导杆与阴极连接，伺服电机、传动机构和导杆实现阴极的定向运动。
4.按照权利要求1所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，阴极主体加工面形状与筒类零件欲加工内凹面形状一致，阴极主体周边涂覆环氧树脂。
5.按照权利要求1所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，密封导向套为在圆柱体上开设用于安装阴极主体和供导杆伸入的凹槽形结构，密封导向套与筒类零件内孔相对应配合，密封导向套包括导向孔、阴极主体槽、后铣平面、前铣平面、导杆槽、铣平面、中部平板，具体结构如下：
中部平板以上为导杆槽，导杆槽的一端封闭，导杆槽的另一端开口，水平的导杆一端经过所述开口伸至导杆槽内；中部平板以下为阴极主体槽，阴极的阴极主体设置于阴极主体槽内；中部平板上开设导向孔，阴极的连杆穿过导向孔伸至导杆槽内，并与导杆的一端连接；阴极主体槽的底面为铣平面，位于后端的铣平面为后铣平面，位于前端的铣平面为前铣平面，后铣平面与筒类零件内孔之间形成进液口，前铣平面与筒类零件内孔之间形成出液口。
6.按照权利要求5所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，进液口和出液口紧贴于筒类零件内壁，沿着电解液流向，电解液从进液口进入密封导向套，经过阴极主体与筒类零件内壁之间的加工间隙，由出液口流出。
7.按照权利要求1所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，阴极主体周边设置密封条。
8.按照权利要求1至7之一所述的传动式仿形电解加工金属筒类零件内凹面装置，其特征在于，使用时，将分度夹盘安装到机床运动装置上，分度夹盘的一侧中间夹持筒类零件，将阴极、导杆、伺服电机及传动机构组装连接；将阴极嵌入密封导向套中，由伺服电机及传动机构驱动导杆，通过导杆将阴极升入密封导向套中；将密封导向套推入筒类零件内部，当刻度盘与筒类零件端面靠严时，视为阴极在轴向已到位，调整分度夹盘，使筒类零件端面刻线与刻度盘刻线对齐，视为阴极在圆周方向已到位，锁死筒类零件与阴极相对位置；通入电解液，电源上电，启动伺服电机及传动机构，驱动阴极主体加工面向下进给，开始电解加工；加工完成后，断电、断液，伺服电机及传动机构反转将阴极升入密封导向套中；旋转分度夹盘，将筒类零件端面的度数刻线与刻度盘的度数刻线对齐，进行下一凹面加工，直至加工结束。
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