薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置制造方法及图纸

一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，包括工具阴极和工件装夹转动装置，所述工具阴极总共由三个部分组成，第一个部分是建有柱状电极的不锈钢金属片；第二部分是圆筒状压电陶瓷；第三部分是不锈钢棒，所述不锈钢棒的一端设有圆筒状压电陶瓷；不锈钢金属片由螺钉相连并与不锈钢棒结合在一起组成棒状工具阴极；所述工件装夹转动装置包括转台和工件夹持单元，所述转台上沿圆周方向均匀安装工件装夹单元。本实用新型专利技术提高了回转体内壁微织构加工的定域性、稳定性、精度和效率。

Radial vibration assisted electrochemical machining device for micro texture of thin-walled parts

【技术实现步骤摘要】
薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置
本技术属于低电压、高电解液流速射流径向超声能场辅助电解加工领域，尤其涉及一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置。
技术介绍
微结构被广泛应用于航空、航天、汽车、电子、模具、化纤等领域来提高产品的性能。表面加工微织构的方法主要有机械加工、光刻技术、电火花加工技术、激光加工技术和电解加工。机械加工与光刻技术加工效率低，工序长，条件要求高；电火花加工技术(EDM)难度大，条件苛刻，成本高；激光加工技术属于非接触式加工，加工速度快，效率高；超声辅助电解加工是在超声能场的辅助下以离子的形式去除材料的，可以达到很高的加工效率，且在理论上的加工精度也很高。电解加工可以基于简单形状的微电极进行微细结构的加工，且加工后工件表面性能良好，在微细加工中发挥着独特的优势，尤其是在回转体内壁的微结构加工上。然而在薄壁回转体内壁微织构的加工上，存在加工产物排出困难、加工性能低下等问题，因此需找到合理且高效的加工方式。
技术实现思路
为了克服现有薄壁回转体内壁微织构的加工方式存在的加工产物排出困难、加工性能低下的不足，本技术提供了一种壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，提高了回转体内壁微织构加工的定域性、稳定性、精度和效率。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，包括工具阴极和工件装夹转动装置，所述工具阴极总共由三个部分组成，第一个部分是建有柱状电极的不锈钢金属片；第二部分是圆筒状压电陶瓷；第三部分是不锈钢棒，所述不锈钢棒的一端设有圆筒状压电陶瓷；不锈钢金属片由螺钉相连并与不锈钢棒结合在一起组成棒状工具阴极；所述工件装夹转动装置包括转台和工件夹持单元，所述转台上沿圆周方向均匀安装工件装夹单元。进一步，所述圆筒状压电陶瓷和不锈钢金属片分别与所述超声电流发生器的两端连接。再进一步，所述转台上沿圆周方向均匀分布T形槽，用于安装工件装夹单元。更进一步，所述工件夹持单元包括压块、六角头螺栓、六角头螺母和垫片，所述压块带有通孔位于所述转台的T形槽的上方，所述压块宽度大于T形槽的宽度，所述六角头螺栓先将螺栓头卡入所述转台的T形槽内，所述压块的通孔与所述六角头螺栓配合，所述六角头螺母与所述垫片再与所述六角头螺栓配合，实现工件的压紧。优选的，所述压块高度小于工件高度。所述转台上的T形槽与所述工件装夹单元的数目为3。本技术的有益效果主要表现在：1、所述的工具阴极能在实现群结构加工的基础上结合超声能场，结构简单，制备周期短，针对性强。2、装夹工具的转台可有效地与工具阴极配合，装置结构简单，拆卸方便。3、所述装置可以实现工具阴极的旋转运动和圆周运动，也可实现工件的旋转运动，能有效地提高圆筒内壁微织构的加工效率，不断旋转的工具阴极不但能带走电解液，还能减少杂散腐蚀，提高加工精度。附图说明图1是薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置的结构示意图。图2是该装置的加工示意图。图3是工具阴极的结构示意图。图4是工具阴极运动轨迹图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1～图4，一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，包括工具阴极和工件装夹转动装置，所述工具阴极10总共由三个部分组成，第一个部分是建有柱状电极的不锈钢金属片13；第二部分是圆筒状压电陶瓷12；第三部分是不锈钢棒14，所述不锈钢棒14的一端设置所述圆筒状压电陶瓷12，所述圆筒状压电陶瓷12和不锈钢金属片13分别与所述超声电流发生器的两端连接。不锈钢金属片由螺钉相连并与不锈钢棒结合在一起，组成棒状工具阴极。所述工件装夹转动装置包括转台1和工件7夹持单元，所述转台上沿圆周方向均匀分布T形槽2，用于安装工件装夹单元；所述工件夹持单元包括压块6、六角头螺栓3、六角头螺母4和垫片5，所述压块带有通孔位于所述转台的T形槽2的上方，宽度略大于T形槽2的宽度，先将所述六角头螺栓头3卡入所述转台的T形槽2内，所述压块6的通孔与所述六角头螺栓3配合，所述六角头螺母4与所述垫片5再与所述六角头螺栓3配合，实现工件7的压紧。进一步，所述压块高度略小于工件高度。再进一步，所述转台上的T形槽2与所述工件7装夹单元的数目为3；当然，也可以是其他数量。本实施例中，工具阴极由机床三爪卡盘固定，工件7经由三个压块对中定位固定。所述薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置通过连接螺母安装在机床XY轴上，随机床XY轴一起作进给运动，调整工具阴极与工件间的加工间隙，预设工具阴极的运动轨迹15，从而加工薄壁件回转体内壁微结构。本实施例的薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工方法：将工具阴极接电源的负极，工件接电源的正极，电解液经由供液管8进入工具电极与工件之间，参与电化学反应。工具阴极的旋转运动将带走一部分的电解液，实现引流；多余的电解液在重力的作用下由转台流出反应区，进入电解液槽11，机床主轴带动工具阴极按预设轨迹15进行圆周运动，并保持工件和工具阴极上的柱状电极一定的加工间隙，实现内壁微织构的加工，获得所需的加工形貌。本技术采用薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置进行射流电解加工，工具阴极的转动与圆周运动、工件转动等运动的结合，能够实现薄壁件回转体内壁微结构高效率、高稳定性、高精度的加工；从而使微细加工更便捷、更高效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，其特征在于，所述装置包括工具阴极和工件装夹转动装置，所述工具阴极总共由三个部分组成，第一个部分是建有柱状电极的不锈钢金属片；第二部分是圆筒状压电陶瓷；第三部分是不锈钢棒，所述不锈钢棒的一端设有圆筒状压电陶瓷；不锈钢金属片由螺钉相连并与不锈钢棒结合在一起组成棒状工具阴极；所述工件装夹转动装置包括转台和工件夹持单元，所述转台上沿圆周方向均匀安装工件装夹单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄壁件回转体内壁微织构径向振动辅助电解加工装置，其特征在于，所述装置包括工具阴极和工件装夹转动装置，所述工具阴极总共由三个部分组成，第一个部分是建有柱状电极的不锈钢金属片；第二部分是圆筒状压电陶瓷；第三部分是不锈钢棒，所述不锈钢棒的一端设有圆筒状压电陶瓷；不锈钢金属片由螺钉相连并与不锈钢棒结合在一起组成棒状工具阴极；所述工件装夹转动装置包括转台和工件夹持单元，所述转台上沿圆周方向均匀安装工件装夹单元。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述圆筒状压电陶瓷和不锈钢金属片分别与超声电流发生器的两端连接。


3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明环，何凯磊，商勇超，童文俊，陈国达，许雪峰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33