一种间歇式脉冲电解加工装置及内键槽加工方法制造方法及图纸

一种间歇式脉冲电解加工装置，包括电解液箱、水泵、电解脉冲电源、加工平台和驱动机构，加工平台上设有用于夹持工件的卡盘，加工平台在卡盘正上方设有加工轴，加工轴由驱动机构驱动上下直线移动，加工轴的下端设有用于加工内键槽的凸齿，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；水泵的入水口与电解液箱相连通，水泵的出水口通过供液管向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液。本发明专利技术解决了内键槽加工受限于工件硬度和加工孔径太小等因素的问题，提高了内键槽的加工质量。

An Intermittent Pulse Electrochemical Machining Device and Machining Method of Internal Keyway

An intermittent pulse electrochemical machining device includes an electrolyte tank, a water pump, an electrolytic pulse power supply, a processing platform and a driving mechanism. A chuck for holding a workpiece is arranged on the processing platform. A processing shaft is positioned directly above the chuck. The processing shaft is driven by a driving mechanism to move up and down in a straight line. The lower end of the processing shaft is provided with convex teeth for processing an internal keyway, and an electrolytic pulse power supply. The cathode is electrically connected with the processing shaft, the anode is electrically connected with the chuck and the workpiece, the water inlet of the pump is connected with the electrolyte tank, and the water outlet of the pump is conveyed electrolyte to the convex teeth of the processing shaft and the workpiece to be processed through the liquid supply pipe. The invention solves the problems that the processing of the internal keyway is limited by the hardness of the workpiece and the small processing aperture, and improves the processing quality of the internal keyway.

【技术实现步骤摘要】
一种间歇式脉冲电解加工装置及内键槽加工方法
本专利技术涉及机械制造特种加工
，具体涉及一种间歇式脉冲电解加工装置及内键槽加工方法。
技术介绍
内键槽转轴是连接孔类零件和轴类零件，传递扭矩，防止移位的关键部件。目前对于内键槽转轴的加工还是以传统加工方法为主。目前加工内齿槽的方法主要有如下四种方法：1.拉削加工方法。按加工表面不同，拉床可分为内拉床和外拉床。内拉床用于拉削内表面，如花键孔、方孔等。传动装置带着拉刀作直线运动，并由主溜板和辅助溜板接送拉刀。拉削加工工艺适用于生产大批量内齿槽零件，但加工过程中拉刀会有损耗，并且拉刀的设计与材料的预处理选择极其关键，否则对加工精度及加工稳定性造成影响。(翟志祥,张俊强.Cr27超硬材料键槽拉削工艺试验,金属加工(冷加工),2008(23))。2.插削加工方法。加工过程中，工作台上的工件做纵向、横向或旋转运动，插刀做上下往复运动，切削工件。插床的工作效率较低，多用于单件小批量生产和修配工作。插床的刀架没有抬刀机构，工作台也没有让刀机构，因此，插刀在回程时与工件相摩擦，工作条件较差。(王斌武,张德全.基于插削实现高精度深内孔长键槽的加工方法,煤矿机械,2005(24))。3.刨削加工方法。加工时滑枕带着刨刀，作住复直线运动，刨削工件表面。使用刨床加工，虽然刀具较简单，但生产率较低，主要用于单件，小批量生产，无法进行大规模生产。(陈黄键,崔元萍,罗正华.小径盲孔键槽的刨削装置设计与应用,工具技术,2014(3))。4.铣削加工方法。其工艺原理是将整个铣头和传动轴通过运动轴，伸入工件孔内，用常规铣刀铣削加工出内孔键槽，可通过进给运动来实现不同槽宽和槽深加工。但是，由于铣头和传动轴的体积较大，因此，孔径太小的工件内键槽加工受到限制。(王明强,孙东明.大型结构件孔内键槽铣削专用机床研制,机床与液压,2002(6))。有鉴于现有技术加工方法在加工内键槽时存在的缺陷，本申请人提出一种基于电解加工工艺的加工装置及方法，对提高内键槽的加工质量具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种间歇式脉冲电解加工装置，解决了内键槽加工受限于工件硬度和加工孔径太小等因素的问题，提高了内键槽的加工质量。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种间歇式脉冲电解加工装置，包括电解液箱、水泵、电解脉冲电源、加工平台和驱动机构，加工平台上设有用于夹持工件的卡盘，加工平台在卡盘正上方设有加工轴，加工轴由驱动机构驱动上下直线移动，加工轴的下端设有用于加工内键槽的凸齿，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；水泵的入水口与电解液箱相连通，水泵的出水口通过供液管向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液。由上可知，在使用本专利技术加工工件的内键槽时，将工件夹持在卡盘上，此时电解脉冲电源的阳极与卡盘及工件电连接，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接，然后启动水泵向加工轴的凸齿喷射电解液，并启动驱动机构带动加工轴向下移动至工件处，使加工轴的凸齿对准工件待加工处并且保持加工轴向下匀速进给工件待加工处，基于阳极溶解原理，工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，工件的内键槽位置处在电解作用下慢慢被溶解，直至内键槽被完全加工出来。综上所述，本专利技术利用工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，通过电解加工的方式加工出内键槽，由于电解加工为阳极溶解的加工方法，因此工件材料的硬度对加工速度、加工精度等无影响，也即是内键槽加工受限于工件的硬度；另外，本专利技术采用上下直线移动的加工轴对工件进行振动的加工方式，使得内键槽的加工不受工件孔径大小限制，由于电极制备简单，该工艺原理上可实现任意转轴孔径和深度的键槽加工。作为本专利技术的一种改进，还包括气瓶，所述加工轴为中空结构，气瓶通过输气管向加工轴的中空孔从上向下喷入气体，输气管上设有阀门。进一步地，所述阀门为流量调节阀。作为本专利技术的一种改进，所述加工轴在侧壁上设有进液孔，水泵的出水口通过供液管向进液孔输送电解液。作为本专利技术的一种改进，所述驱动机构包括支架、电机和丝杆，支架设在加工平台上，电机固定在支架上，丝杆竖向设在支架上，电机用于驱动丝杆旋转，丝杆上螺纹连接有滑块，加工轴固定在滑块上。进一步地，所述加工平台上设有排液管，电解液箱上设有回液孔，排液管一端与电解液箱的回液孔相连接，排液管另一端设在加工平台上。一种利用上述间歇式脉冲电解加工装置的内键槽加工方法，包括以下步骤：将工件夹持在卡盘上；然后将电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；启动驱动机构带动加工轴向下移动至工件处，使加工轴的凸齿对准工件待加工处并且保持加工轴向下匀速进给；利用水泵向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液；启动电解脉冲电源对工件进行电解加工。作为本专利技术的一种改进，所述加工轴为中空结构，在对工件进行电解加工时，向加工轴的中空孔从上向下喷入气体。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术利用工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，通过电解加工的方式加工出内键槽，由于电解加工为阳极溶解的加工方法，因此工件材料的硬度对加工速度、加工精度等无影响，也即是内键槽加工受限于工件的硬度；另外，本专利技术采用上下直线移动的加工轴对工件进行振动的加工方式，使得内键槽的加工不受工件孔径大小限制，由于电极制备简单，该工艺原理上可实现任意转轴孔径和深度的键槽加工。附图说明图1为本专利技术间歇式脉冲电解加工装置的示意图；图2为本专利技术间歇式脉冲电解加工装置驱动机构的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。实施例请参考图1和图2，一种间歇式脉冲电解加工装置，包括电解液箱10、水泵20、电解脉冲电源30、加工平台40和驱动机构50，加工平台40上设有用于夹持工件70的卡盘41，加工平台40在卡盘41正上方设有加工轴60，加工轴60由驱动机构50驱动上下直线移动，加工轴60的下端设有用于加工内键槽的凸齿61，电解脉冲电源30的阴极与加工轴60电连接、阳极与卡盘41及工件70电连接；水泵20的入水口与电解液箱10相连通，水泵20的出水口通过供液管21向加工轴60的凸齿61与工件70待加工处输送电解液。由上可知，在使用本专利技术加工工件的内键槽时，将工件夹持在卡盘上，此时电解脉冲电源的阳极与卡盘及工件电连接，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接，然后启动水泵向加工轴的凸齿喷射电解液，并启动驱动机构带动加工轴向下移动至工件处，使加工轴的凸齿对准工件待加工处并且保持加工轴向下匀速进给工件待加工处，基于阳极溶解原理，工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，工件的内键槽位置处在电解作用下慢慢被溶解，直至内键槽被完全加工出来。综上所述，本专利技术利用工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，通过电解加工的方式加工出内键槽，由于电解加工为阳极溶解的加工方法，因此工件材料的硬度对加工速度、加工精度等无影响，也即是内键槽加工受限于工件的硬度；另外，本专利技术采用上下直线移动的加工轴对工件进行振动的加工方式，使得内键槽的加工不受工件孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：包括电解液箱、水泵、电解脉冲电源、加工平台和驱动机构，加工平台上设有用于夹持工件的卡盘，加工平台在卡盘正上方设有加工轴，加工轴由驱动机构驱动上下直线移动，加工轴的下端设有用于加工内键槽的凸齿，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；水泵的入水口与电解液箱相连通，水泵的出水口通过供液管向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液。

【技术特征摘要】
1.一种间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：包括电解液箱、水泵、电解脉冲电源、加工平台和驱动机构，加工平台上设有用于夹持工件的卡盘，加工平台在卡盘正上方设有加工轴，加工轴由驱动机构驱动上下直线移动，加工轴的下端设有用于加工内键槽的凸齿，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；水泵的入水口与电解液箱相连通，水泵的出水口通过供液管向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液。2.根据权利要求1所述的间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：还包括气瓶，所述加工轴为中空结构，气瓶通过输气管向加工轴的中空孔从上向下喷入气体，输气管上设有阀门。3.根据权利要求2所述的间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：所述阀门为流量调节阀。4.根据权利要求2所述的间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：所述加工轴在侧壁上设有进液孔，水泵的出水口通过供液管向进液孔输送电解液。5.根据权利要求1所述的间歇式脉冲电解加工装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂贤，谭帅哲，张永俊，罗红平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44