CN214291239U - 一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，属于电解磨削领域。该加工装置主要包括工件夹持单元、电解液分流单元、电解电源、固定平台。工件连接电解电源的正极，导电磨头连接电解电源的负极，导电磨头安设于工件上方，通电后，电解液从分流盘上的环形喷流环喷出，将电解液喷射在微型圆环内表面，在电解加工和机械磨削共同作用下，工件加工区材料被快速去除，难溶性电解产物被高速流动的电解液及时排出加工间隙，提高了产物排出效率及加工效率。同时，加工精度和表面质量得到了极大提升。

Description

一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，属于电解磨削加工领域。

背景技术

随着材料科学和制造技术的发展，金属圆环类零件在生物医疗、精密仪器等领域的需求量与日俱增，而且越来越多的采用钛合金、非晶合金等难加工材料。受难加工材料本身一些固有特性的影响，如导热性差、强度高、硬度大等，机械磨削过程中刀具损耗快、加工表面毛刺多，电火花加工及激光加工都需要解决再铸层、热影响区等问题。这些给难加工材料圆环零件制造带来了极大挑战。

电解磨削加工将电化学阳极溶解和机械磨削相结合的一种电解机械复合加工方法。它在加工过程中，工件接电源正极，工具接电源负极，电解液从阴阳极间的加工间隙中高速流过，工具阴极、工件阳极以及加工间隙中电解液形成导电回路，通过电解作用在工件表面形成钝化膜，再由砂轮磨削作用去除钝化膜并整平工件表面。电解磨削技术非常适合用于难加工材料金属零件的精密制造。南京航天航空大学的曾永彬等采用微小球头磨针在工件浸液方式下进行电解磨削扩孔加工，获得了无毛刺的不锈钢微小孔表面。

然而相对于不锈钢材料，钛合金、非晶合金的钝化性更强，电解磨削加工时产生不溶性电解产物更多、且粘附性更强。如果仍然在工件浸液方式下电解磨削圆环类零件，加工间隙内不溶性电解产物必将难以及时排出，而且极易粘附于磨具和工件表面。该现象严重限制了电解磨削加工技术的加工效率，恶化了加工精度。因此，需要开发一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，以提高工件加工效率及加工精度。

发明内容

为克服现有技术不足，本实用新型专利提出一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，采用从工件底部向上喷液的供液方式，以用来加工圆环类零件。

本实用新型的技术方案是：一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，包括电解电源、转轴、主轴夹头、导电磨头、设有底座进液口与圆形凹槽的底座、圆环工件，其特征是：它还包括工件夹持单元、电解液分流单元；所述的工件夹持单元包括夹持块、支座、弹簧、导向销；所述的电解液分流单元包括设有导流道与分流单元进液口的分流体、设有喷流环的分流盘；所述的支座为2个，均可拆卸地固定在底座上；所述的导向销垂直固定于支座的上端；所述的夹持块可滑动地套在导向销上；所述的弹簧套在导向销上且置于夹持块于支座之间；所述的分流体可拆卸地固定在圆形凹槽上；所述的分流盘与分流体同中心轴线地密封联接；所述的圆环工件固定于2个夹持块中间，且圆环工件的中心轴线与分流盘的中心轴线重合；所述的喷流环通过底部的连接筋固定在分流盘上。

所述的夹持块、支座和弹簧的材质为耐酸碱腐蚀的非金属材料。

所述的导电磨头的转速可调，且其相对于圆环类工件间的距离精密可调。

所述的圆环工件与电解电源的正极电气连接，导电磨头与电解电源的负极电气连接。

所述的底座进液口接有高压电解液循环过滤供液系统。

与现有技术相比，本实用新型的突出优点是。

（1）加工间隙内流场分布更均匀，可获得加工表面质量更好、加工精度更高的内孔。本装置采用电解液从加工区下方供给方式，通过喷流环高速液流均匀冲刷圆环零件内壁，使加工区的传质高效且流场、传质场分布更均匀，进而使得圆环内壁各位置的加工速度相同，加工精度更高，加工表面质量更好。

（2）传质效果好，加工效率更高。在加工过程中，由于电解液高速冲刷，难溶性电解产物不会在加工间隙积累，会随着电解液及时排出加工间隙。在电解液高速冲刷下，传质效果快，进而可施加更大的电流密度，加工效率更高。

附图说明

图1为本实用新型一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置的结构示意图。

图2为本实用新型电解液分流单元的结构示意图。

图3为本实用新型电解液分流单元的剖视图。

图4为本实用新型电解液分流单元的分流盘。

图5为本实用新型工件夹持单元结构示意图。

图6为本实用新型工件夹持单元细节图。

图中标号及名称：1、转轴；2、主轴夹头；3、导电磨头；4、圆环工件；5、电解液分流单元；5-1、喷流环；5-2、分流盘；5-3、导流道；5-4、分流体；5-5、分流单元进液口；5-6、连接筋；6、底座；7、底座进液口；8、工件夹持单元；8-1、支座；8-2、弹簧；8-3、夹持块；8-4、导向销；9、电解电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行说明。

本实用新型提出的一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，包括电解电源9、转轴1、主轴夹头2、导电磨头3、设有底座进液口7、圆形凹槽10的底座6、圆环工件4，其特征是：它还包括工件夹持单元8、电解液分流单元5；所述的工件夹持单元8包括夹持块8-3、支座8-1、弹簧8-2、导向销8-4；所述的电解液分流单元5包括设有导流道5-3、分流单元进液口5-5的分流体5-4、设有喷流环5-1的分流盘5-2；所述的支座8-1为2个，均可拆卸地固定在底座6上；所述的导向销8-4垂直固定于支座8-1的上端；所述的夹持块8-3可滑动地套在导向销8-4上；所述的弹簧8-2套在导向销8-4上且置于夹持块8-3于支座8-1之间；所述的分流体5-4可拆卸地固定在圆形凹槽10上；所述的分流盘5-2与分流体5-4同中心轴线地密封联接；所述的圆环工件4固定于2个夹持块8-3中间，且圆环工件4的中心轴线与分流盘5-2的中心轴线重合；所述的喷流环5-1通过底部的连接筋5-6固定在分流盘5-2上。

本实用新型的工作原理是：使用夹持块8-3将圆环工件4固定于导电磨头3正下方3-5cm处，并连接电解电源9正极，导电磨头3连接电解电源9负极，驱使导电磨头3运动至加工位置起点。打开高压电解液循环过滤供液系统，调节适合压力，使电解液沿底座进液口7进入电解液分流单元5，再由分流盘5-2上的喷流环5-1自下而上均匀地冲击进入圆环工件4内表面。打开电解电源9，调节电解电源9的电压，驱使导电磨头3垂直向下进给，此时，工件加工区材料在电解磨削复合作用下被快速去除，同时难溶性电解产物被高速流动的电解液及时排出加工间隙。等待加工表面加工完毕后，通过运动控制系统将高速旋转的导电磨头3退出加工区域，断开电解电源9，导电磨头3停止转动，关闭高压电解液循环过滤供液系统，加工完成。

本实用新型能有效提高电解磨削加工金属圆环类零件的加工效率、加工稳定性、加工精度及表面完整性，但是以上描述并不能理解为对本实用新型专利的限制。应该说明的是，对于本领域的其他技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改善，这些均应落入本实用新型的保护。

Claims (5)

1.一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，包括电解电源（9）、转轴（1）、主轴夹头（2）、导电磨头（3）、设有底座进液口（7）、圆形凹槽（10）的底座（6）、圆环工件（4），其特征是：它还包括工件夹持单元（8）、电解液分流单元（5）；所述的工件夹持单元（8）包括夹持块（8-3）、支座（8-1）、弹簧（8-2）、导向销（8-4）；所述的电解液分流单元（5）包括设有导流道（5-3）、分流单元进液口（5-5）的分流体（5-4）、设有喷流环（5-1）的分流盘（5-2）；所述的支座（8-1）为2个，均可拆卸地固定在底座（6）上；所述的导向销（8-4）垂直固定于支座（8-1）的上端；所述的夹持块（8-3）可滑动地套在导向销（8-4）上；所述的弹簧（8-2）套在导向销（8-4）上且置于夹持块（8-3）支座（8-1）之间；所述的分流体（5-4）可拆卸地固定在圆形凹槽（10）上；所述的分流盘（5-2）与分流体（5-4）同旋转中心轴线密封联接；所述的圆环工件（4）固定于2个夹持块（8-3）的正中间，且圆环工件（4）的旋转中心轴线与分流盘（5-2）的旋转中心轴线重合；所述的喷流环（5-1）通过底部的连接筋（5-6）固定在分流盘（5-2）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，其特征在于：所述的夹持块（8-3）、支座（8-1）和弹簧（8-2）的材质为耐酸碱腐蚀的非金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，其特征在于：所述的导电磨头（3）的转速可调，且其相对于圆环工件（4）间的距离精密可调。

4.根据权利要求1所述的一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，其特征在于：所述的圆环工件（4）与电解电源（9）的正极电气连接，导电磨头（3）与电解电源（9）的负极电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工圆环类零件的电解磨削装置，其特征在于：所述的底座进液口（7）接有高压电解液循环过滤供液系统。

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