一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具制造技术

本发明专利技术公开了一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，其特征在于，包括：导流块组、工具阴极主体、摆动换向装置以及充气密封装置；所述导流块组通过螺钉固定在所述工具阴极主体上；所述摆动换向装置与所述工具阴极主体固定连接，所述摆动换向装置用于带动所述工具阴极主体摆动；所述充气密封装置固定在所述工具阴极主体上。在工具阴极上端装配的摆动换向装置能够控制工具阴极的扫掠轨迹，通过对扫掠轨迹的设计，能够实现复杂构件的高效加工。工。工。

【技术实现步骤摘要】
一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具


[0001]本专利技术涉及电解加工
，特别是涉及一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具。

技术介绍

[0002]飞机、运载火箭等大型装备中具有不少框、梁、连接件等大尺寸薄壁零部件，由于所述零部件服役环境恶劣，承受的载荷大，通常采用钛合金等难切削材料。在常规加工中，大尺寸零部件的制造主要依赖数控铣削，铣削过程中，材料去除量大、刀具损耗严重，此外在加工部分薄壁大尺寸结构件时，数控铣削的加工切削力也也会导致加工工件的变形，因此大尺寸难切削材料结构件的制造难度大，加工成本极高。

技术实现思路

[0003]针对所述问题，本专利技术的目的是提供一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具。
[0004]为实现所述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，包括：导流块组、工具阴极主体、摆动换向装置以及充气密封装置；所述导流块组通过螺钉固定在所述工具阴极主体上；所述摆动换向装置与所述工具阴极主体固定连接，所述摆动换向装置用于带动所述工具阴极主体摆动；所述充气密封装置固定在所述工具阴极主体上。
[0006]可选地，所述导流块组包括第一导流块和第二导流块。
[0007]可选地，所述第一导流块和所述第二导流块上均设置有进液口。
[0008]可选地，所述工具阴极主体包括上块和下块，所述上块和所述下块通过螺钉拼装在一起，拼合后形成在空间内两侧互相交错的腔道，且两侧的腔道在空间内互不干涉。
[0009]可选地，所述工具阴极主体上设置有凹槽，所述充气密封装置通过所述凹槽装配在所述工具阴极主体上。
[0010]可选地，所述充气密封装置包括充气气囊。
[0011]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0012](1)本专利技术的工具阴极上端装配有换向摆动装置，使得工具阴极加工时能相对工件被加工面倾斜一定角度，并通过工具阴极的倾斜向下运动切入工件，实现切入式扫掠，能够大幅提升材料的去除率；
[0013](2)本专利技术采用两侧导流块分别进液，可以根据两侧加工区的不同需要灵活调节两侧加工区流场，提高了加工区内的电解液流速与流量，从而能够及时高效地带走加工区的电解产物和热量，极大提高了电解加工效率以及稳定性；
[0014](3)本专利技术采用充气密封装置对加工区电解液进行密封，使得封液装置不会因为工件表面的不平整而封液失效，降低了工件表面平整性要求，增大了了本专利技术的适用范围；
[0015](4)本专利技术的上端摆动换向装置能够与机床配合，能够实现复杂的扫掠轨迹，增加
了本专利技术使用的灵活性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具的各组成部分结构示意图；
[0019]图3为工具阴极底面的渐阔流道；
[0020]图4为本专利技术的加工过程示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]为使本专利技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]如图1
‑
3所示，本专利技术提供的具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，包括：导流块组、工具阴极主体3、摆动换向装置4以及充气密封装置5。
[0024]所述导流块组包括第一导流块1和第二导流块2；第一导流块1和第二导流块2通过螺钉固定在工具阴极主体3上。第一导流块1和第二导流块2上端有进液口用于电解液进入，内部开有空腔，进入空腔内的电解液由工具阴极主体3两端的狭槽进入工具阴极主体3。设置左右两个导流块，可以分别调节进入两个导流块中的电解液流量以分别控制两侧加工区的流场。
[0025]所述工具阴极主体3包括上块7和下块8，所述上块7和所述下块8通过螺钉拼装在一起，拼合后形成在空间内两侧互相交错的腔道，且两侧的腔道在空间内互不干涉。电解液经由腔道实现交错分流，分流后的电解液呈束状间断分布且在空间中互不干涉。两侧束状电解液相对冲向加工区后通过一段渐阔流道实现电解液在加工区内的均匀分布。
[0026]所述摆动换向装置4与工具阴极主体3固定在一起，摆动换向装置4能够带动工具阴极摆动，从而使得工具阴极加工面相对工件6被加工面倾斜一定角度，从而实现工具阴极切入工件6。摆动换向装置4可以设定移动轨迹，从而控制工具阴极主体3的移动轨迹，通过对工件阴极移动轨迹的设计，即可实现复杂曲面结构件的高效加工。
[0027]作为一种优选的方案，工具阴极主体3加工面倾斜角度为1～3度，具体倾斜角度由每次扫掠需要去除的量决定。具体加工时，首先借由摆动换向装置4使工具阴极主体3倾斜向下切入工件，随后开始平动进给，当工具阴极主体3加工至工件6末端时，通过摆动换向装
置4更改倾斜方向，重新倾斜向下切入工件，并开始往回加工，以实现往复地扫掠式加工。所需阴极结构可用于大型结构件的粗加工，在实际工程需要中，所加工工件通常是复杂的曲面结构。因此所述工具阴极主体3上端装配的摆动换向装置，能够控制工具阴极主体3的扫掠轨迹，通过对阴极扫掠轨迹设计，即可实现复杂曲面结构件的高效加工。
[0028]所述充气密封装置5通过工具阴极主体3上的凹槽装配在工具阴极主体3上；充气密封装置5包括充气气囊。在加工时，通过向气囊5内充气，通过膨胀的气囊对加工区四周进行密封，在电解液出口形成背压。
[0029]在敞开式的电解加工环境中，电解液的密封效果好坏决定着电解加工工件表面质量的优劣。由于本专利技术的工具阴极一直处于在加工工件表面滑移的状态，此外所需加工的工件表面并不会十分平整，时常是凹凸不平的，如果采用刚性材料进行密封，必定会因为和加工工件的干涉而导致密封效果很差，所以必须使用软性材料以实现不平整加工表面的电解液密封需求。为了在工具阴极运动过程中实现电解液的密封，本专利技术于工具阴极四周装配了充气气囊，当进行电解加工时，往充气气囊内充气。通过膨胀的气囊实现电解液的密封，能够有效应对加工毛坯表面凹凸不平，以提升本专利技术的加工环境适应性。
[0030]如图4所示，本专利技术提供的具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具的操作过程如下：
[0031]步骤a、工具阴极加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，其特征在于，包括：导流块组、工具阴极主体、摆动换向装置以及充气密封装置；所述导流块组通过螺钉固定在所述工具阴极主体上；所述摆动换向装置与所述工具阴极主体固定连接，所述摆动换向装置用于带动所述工具阴极主体摆动；所述充气密封装置固定在所述工具阴极主体上。2.根据权利要求1所述的具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，其特征在于，所述导流块组包括第一导流块和第二导流块。3.根据权利要求2所述的具有交叉对冲流场的切入式扫掠电解加工工具，其特征在于，所述第一导流块和所述第二导...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉，鲍创业，葛恩德，王耀，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：