CN208099523U - 一种电解擦削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解擦削装置，它由电解加工电源、电解液系统、电解擦削机、机床系统组成，电解擦削机包括旋转主轴和阴极擦头，所述电解液系统由电解液泵、电解液槽、过滤器、冷却器和加热器组成，电解液泵、过滤器和冷却器轴向设置于电解液槽上端，电解液泵通过输液管与电解液槽相连通，输液管端头设有出液孔，所述加热器设置于电解液槽内部，所述阴极擦头下端设置供液管，所述供液管端头设有电解液喷嘴，所述机床系统内设有齿轮传动机构和/或软轴传动机构、电机，加工范围广，提高加工精度及表面质量，电解擦削后工件表面粗糙度可稳定达到Ra≤0.1µm，电解擦削后工件表面不会出现表面裂纹、烧伤、崩裂和毛刺现象，加工成本降低。

Description

一种电解擦削装置

技术领域

本实用新型涉及工件外表面加工处理技术领域，具体涉及一种加工精度高、消除工件表面粗糙的电解擦削装置。

背景技术

目前，电解擦削是把机械磨削和电化学加工相结合，从而达到去除金属材料的一种特殊的加工方法。电解擦削时，直流电源的正极接入被加工工件，导电磨轮或阴极接负极；磨轮接触到工件且对工件加工面施加一定的压力；利用导电磨轮进行加工，磨轮金属基体与磨料将使工件间构成一定的间隙；当间隙被冲入电解液且并接通电源时，被技工表面将被电解，即而工件表面会形成一层氧化膜（称之为阳极薄膜或叫钝化膜）。

为使阳极（工件）继续正常电解，要用磨轮及时刮除钝化膜（刮除的钝化膜随即被电解液冲走），让阳极表面重新火花。电解擦削的基本原理是用电化学与机械磨削相结合，作用与被加工工件表面，使之发生电解、钝化、机械刮除后的活化，在不断的交替变化中，被加工表面连续被加工，直到工件的尺寸精度与表面粗糙度达到要求。

现有的电解擦削存在不足的地方：如若被加工的地方为刃口，则不易磨得非常锋利；维护与保养比较频繁，机床、夹具、擦头等腐蚀相对比较严重；附属设备比较繁多，如吸、排气装置、直流电源、电解液过滤装置、水冷装置、循环装置等。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供了一种结构简单、提高工件加工精度及表面质量、加工成本降低的电解擦削装置。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下一种电解擦削装置，它由电解加工电源、电解液系统、电解擦削机、机床系统组成，所述电解液系统与阴极擦头平行设置于机床系统上，所述电解擦削机下端设有工件，所述工件连接电解加工电源正极，所述电解擦削机连接电解加工电源负极，所述电解擦削机包括旋转主轴和阴极擦头，所述电解液系统由电解液泵、电解液槽、过滤器、冷却器和加热器组成，所述电解液泵、过滤器和冷却器轴向设置于电解液槽上端，所述电解液泵通过输液管与电解液槽相连通，输液管端头设有出液孔，所述输液管上设有溢流阀，所述加热器设置于电解液槽内部，所述阴极擦头下端设置供液管，所述供液管端头设有电解液喷嘴，所述机床系统内设有齿轮传动机构和/或软轴传动机构、电机，所述电机与齿轮传动机构和/或软轴传动机构相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述阴极擦头设置为柔性、刚性的外圆加工擦头、内孔加工擦头、键槽加工擦头、窄缝加工擦头、型腔加工擦头、型孔加工擦头、小孔擦头、圆孔擦头、方孔擦头、多孔擦头结构，所述阴极擦头选用碳素钢材料制成。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机的转速选择在100~2000r/min。

作为本实用新型的进一步改进，所述软轴传动机构包括轴承、主轴和软轴组件，所述软轴传动机构两端设有联轴器。

基于上述技术方案，本实用新型的与现有技术相比具有如下技术优点：

加工范围广，效率高；电解擦削过程主要是阳极电化学溶解的过程，与被加工零件的力学性能基本无关，控制电参数可在一次装夹中完成粗、半精、精加工，对于高硬度、高强度、难加工的合金材料，其加工效率比一般机械磨削高。

提高加工精度及表面质量；除超精磨削外，普通机械磨削后工件表面粗糙度值Ra≥0.4µm,电解擦削后工件表面粗糙度可稳定达到Ra≤0.1µm。电解擦削后工件表面不会出现机械磨削时常发生的表面裂纹、烧伤、崩裂和毛刺现象。

加工成本降低；电解擦削的切削力比纯机械磨削小，机床主轴受力小，磨轮的磨耗很小，从总体看，加工综合成本降低。

工件接直流电源的正极，电解擦削头接直流电源的负极，输液管连接电解液槽出液孔及擦削阴极进液孔，电解液槽在工件之上一定高度放置，以便利用高度差使电解液由槽中流至阴极并供给擦削工作区，手握电解擦削阴极相对工件加工面往复运动进行“电解擦削”，擦削时，电解擦削头接触工作面区域对工件进行电化学阳极溶解，随着擦削头不停移动，则电解去除区域不断改变，且随着移动，电解擦头又不断地将电解产物擦拭、清楚，如此反复并更换加工区，实现对工件加工面进行电解擦削，其间也可间歇操作，以电解液冲洗、或专门清理擦削面， 将电解液喷嘴以及喷管直接设计成电解液槽，将工件直接置于电解液槽中，待加工，本实用新型结构更为简单、操作更为方便。

附图说明

图1为本实用新型电解擦削装置组装的结构示意图。

图2为本实用新型电解擦削装置中电解擦削机的结构示意图。

图3为本实用新型电解擦削装置中电解液系统的结构示意图。

图4为本实用新型电解擦削装置中机床系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

如图1所示，一种电解擦削装置，它由电解加工电源1、电解液系统2、电解擦削机3、机床系统4组成，所述电解液系统2与电解擦削机3平行设置于机床系统4上，所述电解擦削机3下端设有工件5，所述工件5连接电解加工电源1正极，所述电解擦削机3连接电解加工电源1负极，所述电解擦削机3包括旋转主轴301和阴极擦头302，所述电解液系统2由电解液泵201、电解液槽202、过滤器203、冷却器204和加热器205组成，所述电解液泵201、过滤器203和冷却器204轴向设置于电解液槽202上端，所述电解液泵201通过输液管205与电解液槽202相连通，输液管206端头设有出液孔207，所述输液管206上设有溢流阀208，所述加热器205设置于电解液槽202内部，所述阴极擦头302下端设置供液管303，所述供液管303端头设有电解液喷嘴304，所述机床系统4内设有齿轮传动机构401和/或软轴传动机构402、电机403，所述电机403与齿轮传动机构401和/或软轴传动机构402相连接，所述电机403的转速选择在100~2000r/min。

所述阴极擦头302设置为柔性、刚性的外圆加工擦头、内孔加工擦头、键槽加工擦头、窄缝加工擦头、型腔加工擦头、型孔加工擦头、小孔擦头、圆孔擦头、方孔擦头、多孔擦头结构，所述阴极擦头302选用碳素钢材料制成。

所述软轴传动机构402包括轴承402-1、主轴402-2和软轴组件402-3，所述软轴传动机构402两端设有联轴器6。

电解加工电源1，电源在大电流条件下连续工作稳定，可靠，无障碍，电源配有快速切断电源直流输出的短路保护装置，以便将短路发生前的信号检测出来，切断电流，保护阴极与工件，较强的耐腐蚀性，为降低能耗，应保证电源尽量靠近加工区，故要求电源有较强的耐蚀性，能适应腐蚀性气体的工作环境。

电解液系统的作用是：在电解加工过程中，连续而平稳地向加工区供给足够流量和适合的温度的电解液，在加工过程中不断净化电解液，对废液进行无害化处理。

该电解擦削为手持式，用于低压加工的电解加工机床，进行扩孔及抛光、去除毛刺的加工等。故选用单机离心泵，其特点：

压力低，输出流量范围大；效率较高，结构简单，维修方便；输出特性软，出口不畅时其流量会降低。

电解擦削为小型电解加工设备，电解液流量小。故选用箱式结构，其材料为不锈钢焊接制造，普通钢板外表喷塑、内衬耐蚀橡胶而制。特点：占地面积小，制作方便；电解液温度和浓度的变化较快，更换次数较多。

过滤器，电解擦削采用介质过滤的过滤方法。过滤原理是使电解液在压力的作用下通过不锈钢丝网，从而将电解产物分离。其特点：电解效率高，电解液损耗较少；过滤器易堵塞，定时期进行清理。

冷却及加热装置电解液温度对加工速度、加工精度及表面质量均有影响。液温过高，小间隙、大电流加工时电解液易汽化，使加工不能正常运行，而且会使操作员工受到伤害。而液温过低，电解液流动性差，且欧姆压降增大，使生产率下降。因此，根据外部季节温度和加工频次与电流大小，采用冷却或加热装置。

该擦削机适用于中性电解液。该电解液导电率较低而腐蚀性也小，使用安全，对人体无害。阳极反映是产生金属的氢氧化物，有时也可能产生氧等气体，阴极反应主要是产生氢气。净化后可循环使用，适用范围广，型面、型腔、型孔均使用。、、是常用的三种中性电解液，

电机主轴与联轴器采用键连接，软轴主动端与联轴器采用键连接，软轴从动端、主轴主动端与联轴器采用螺纹连接。且都是采用非花键套筒联轴器

电解擦削时，工件接直流电源的正极（阳极），电解擦削头接直流电源的负极（阴极），输液管连接电解液槽出液孔及擦削阴极进液孔，电解液槽在工件之上一定高度放置，以便利用高度差使电解液由槽中流至阴极并供给擦削工作区，正式擦削前，先将电解液喷洒至加工区域，再启动电源，手握电解擦削阴极相对工件加工面往复运动进行“电解擦削”，擦削时，电解擦削头接触工作面区域对工件进行电化学阳极溶解，随着擦削头不停移动，则电解去除区域不断改变，且随着移动，电解擦头又不断地将电解产物擦拭、清楚，如此反复并更换加工区，实现对工件加工面进行电解擦削，其间也可间歇操作，以电解液冲洗、或专门清理擦削面，然后根据擦削结果决定是否结束操作，还是继续进行，一次擦削结束或暂停时，先关断电源，再停止电解液喷洒，最后清理工件擦削面。

可将电解液喷嘴以及喷管直接设计成电解液槽，将工件直接置于电解液槽中，待加工。此方案结构更为简单、操作更为方便。

上述内容为本实用新型的示例及说明，但不意味着本实用新型可取得的优点受此限制，凡是本实用新型实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电解擦削装置，其特征在于：它由电解加工电源（1）、电解液系统（2）、电解擦削机（3）、机床系统（4）组成，所述电解液系统（2）与电解擦削机（3）平行设置于机床系统（4）上，所述电解擦削机（3）下端设有工件（5），所述工件（5）连接电解加工电源（1）正极，所述电解擦削机（3）连接电解加工电源（1）负极，所述电解擦削机（3）包括旋转主轴（301）和阴极擦头（302），所述电解液系统（2）由电解液泵（201）、电解液槽（202）、过滤器（203）、冷却器（204）和加热器（205）组成，所述电解液泵（201）、过滤器（203）和冷却器（204）轴向设置于电解液槽（202）上端，所述电解液泵（201）通过输液管（206）与电解液槽（202）相连通，输液管（206）端头设有出液孔（207），所述输液管（206）上设有溢流阀（208），所述加热器（205）设置于电解液槽（202）内部，所述阴极擦头（302）下端设置供液管（303），所述供液管（303）端头设有电解液喷嘴（304），所述机床系统（4）内设有齿轮传动机构（401）和/或软轴传动机构（402）、电机（403），所述电机（403）与齿轮传动机构（401）和/或软轴传动机构（402）相连接。

2.根据权利要求1所述的电解擦削装置，其特征在于：所述阴极擦头（302）设置为柔性、刚性的外圆加工擦头、内孔加工擦头、键槽加工擦头、窄缝加工擦头、型腔加工擦头、型孔加工擦头、小孔擦头、圆孔擦头、方孔擦头、多孔擦头结构，所述阴极擦头（302）选用碳素钢材料制成。

3.根据权利要求1所述的电解擦削装置，其特征在于：所述电机（403）的转速选择在100~2000r/min。

4.根据权利要求1所述的电解擦削装置，其特征在于：所述软轴传动机构（402）包括轴承（402-1）、主轴（402-2）和软轴组件（402-3），所述软轴传动机构（402）两端设有联轴器（6）。