CN218697304U - 一种电解铣磨抛一体化加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解铣磨抛一体化加工装置，属于电化学机械复合加工技术领域。包括安装座、导电磨头、锁紧螺母、导柱、压缩弹簧、超精油石、支撑板、工件，其特点在于采用内喷液导电磨头结合机床数控运动，在同一工艺装置上实现电解铣削和电解铣磨的组合加工，简化了工艺装置设计，适用于工件表面优质、高效电解加工；通过调控导电磨头和超精油石的相对位置，在实现电解铣削和电解铣磨组合加工基础上，还能够进行内喷液电解研抛加工，满足了难加工材料工件表面的高质量、低损伤精密加工需求。

Description

一种电解铣磨抛一体化加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种电解铣磨抛一体化加工装置，属于电化学机械复合加工技术领域。

背景技术

随着高新技术的发展，在航空航天、武器装备、生物医疗等领域出现越来越多的由难加工材料制成的金属工件，它们的加工效率、加工精度和表面质量要求越来越高，这给先进制造技术带来极大挑战。现阶段，切削、磨削加工技术能够基本满足难加工金属零件的高性能制造需求，但需要指出的是，批量化机械加工还会带来较大的刀具、磨具消耗，使得加工成本显著增加。

电解铣削加工技术是基于阳极溶解原理，结合机床数控运动实现工件材料去除的，加工过程中无工具损耗、无切削应力和热应力，特别适合难加工金属材料、复杂结构零件的高效、低成本加工。但值得注意的是，受到加工设备性能制约，电解铣削加工仍然主要用于工件材料大余量去除，还很难满足工件复杂结构的精密、超精密加工需求。将阳极溶解原理、数控运动控制和机械磨削技术相结合，能够实现电解铣磨和电解研抛加工，进而实现工件复杂结构的精密、超精密加工。但需要指出的是，电解铣削、电解铣磨和电解研抛工艺的实施往往是相互独立的，不同电解机械复合加工工艺的运用都涉及专用的工艺装置。

现阶段研究表明，将电解铣削、电解铣磨和电解研抛工艺相组合，能够适用于不同余量、不同原始表面质量复杂结构金属零件的优质、高效加工，并且加工成本和工具消耗较切削、磨削加工显著降低。但值得注意的是，上述多种电解机械复合加工方法还很难在同一工艺装置上实现，组合式电解机械复合加工的研发周期仍然较长，并且工艺装置的设计制造成本较高。

发明内容

1、本实用新型针对现有组合式电解机械复合加工技术的不足，提出一种电解铣磨抛一体化加工装置，在同一工艺装置上实现电解铣削、电解铣磨和电解研抛加工，简化组合式电解机械复合加工装置设计、降低工艺装置制造成本，缩短组合式电解机械复合加工工艺的研发周期。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解铣磨抛一体化加工装置，包括安装座、导电磨头、锁紧螺母、导柱、压缩弹簧、超精油石、支撑板、工件，所述安装座采用中空结构，其底部固定连接支撑板，其上端通过螺纹旋合与导电磨头相连接，安装座上端面与锁紧螺母下端面紧密贴合；所述导电磨头上端通过螺纹旋合与锁紧螺母相连接，下端采用电镀方法和金属结合剂粘结金刚石磨粒，导电磨头内部开设有进液腔，电解液从进液腔流入导电磨头，并从导电磨头底端开设的通液孔向工件表面进行喷射；所述支撑板上端面与超精油石下端面紧密贴合，超精油石上端内嵌有导柱，导柱的外壁嵌套压缩弹簧，压缩弹簧沿着导柱轴线方向发生弹性形变。

本实用新型的另一项技术目的是提供一种电解铣磨抛一体化加工装置的使用方法，采用电解铣削加工方式时，通过螺纹旋合调整导电磨头与超精油石的相对位置，使导电磨头底端更靠近工件表面、并维持导电磨头与工件之间0.2～0.5mm的底面间隙，在机床运动系统带动下，导电磨头在工件表面作任意轨迹扫描运动以溶解去除材料；采用电解铣磨加工方式时，借助导电磨头金属结合剂的电解作用在工件表面生成氧化膜、基于导电磨头磨粒刮削作用去除氧化膜，通过螺纹旋合调整导电磨头与超精油石的相对位置，使导电磨头底部与工件表面产生刚性接触，机床运动系统带动导电磨头在工件表面作扫描运动；采用电解研抛加工方式时，借助导电磨头金属结合剂电解作用在工件表面生成氧化膜、基于超精油石的弹性研抛作用去除氧化膜，通过螺纹旋合调整超精油石与导电磨头的相对位置，使超精油石与工件在压缩弹簧作用下产生弹性接触，导电磨头与工件之间维持0.2～0.5mm的底面间隙。

所述导电磨头基体材料为不锈钢，导电磨头底部粘结的金刚石磨粒的粒度为150～ 250μm；所述超精油石采用树脂结合剂金刚石油石，金刚石磨粒粒度为5～20μm；所述压缩弹簧的弹簧刚度为0～10N/mm，弹簧变形量为0～5mm。

3、本实用新型的有益效果为：(一)本实用新型在同一工艺装置上实现电解铣削、电解铣磨和电解研抛的一体化加工，适用于难加工金属材料、复杂结构工件粗加工、精加工和超精加工的多样化加工需求；(二)本实用新型通过螺纹旋合调控导电磨头和超精油石的相对位置，简化了工艺装置设计，降低了工艺装置制造成本，缩短了电解铣磨抛一体化加工工艺的研发周期。

附图说明

图1为本实用新型电解铣磨抛一体化加工装置的半剖视图。

图2为本实用新型安装座的半剖视图。

图3为本实用新型导电磨头的局部放大图。

图中：1、安装座，2、导电磨头，3、锁紧螺母，4、导柱，5、压缩弹簧，6、超精油石，7、支撑板，8、工件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为电解铣磨抛一体化加工装置的半剖视图，该装置包括安装座1、导电磨头2、锁紧螺母3、导柱4、压缩弹簧5、超精油石6、支撑板7、工件8，所述导电磨头2上端设置有外螺纹，导电磨头2内部开设有电解液进液腔，通过螺纹旋合将导电磨头2与锁紧螺母3、安装座1连接为一体；所述安装座1底部固定连接支撑板7，支撑板7上端面与超精油石6 下端面紧密贴合，超精油石6上端与导柱4紧固连接，导柱4外壁嵌套有压缩弹簧5，压缩弹簧5上端与安装座1内壁紧密贴合、下端与超精油石6上端面紧密贴合，压缩弹簧5沿着导柱4轴线方向发生形变。

将电解铣磨抛一体化加工装置用于电解铣削时，通过调整螺纹旋合，使导电磨头2底端靠近工件8表面、并保持0.2～0.5mm的底面间隙，锁紧螺母3下端与安装座1紧密贴合以避免导电磨头2高速旋转时安装座1的窜动，在机床运动系统带动下导电磨头2在工件8 表面作任意轨迹扫描运动以溶解去除材料；电解铣磨加工时，借助导电磨头2底部金属结合剂的电解作用在工件8表面生成氧化膜、基于导电磨头2磨粒的刮削作用去除氧化膜，导电磨头2底部与工件8表面刚性接触并沿任意轨迹作扫描运动；电解研抛加工时，借助导电磨头2金属结合剂的电解作用在工件8表面生成氧化膜、基于超精油石6的弹性研抛作用去除氧化膜，超精油石6与工件8在压缩弹簧5的压力作用下产生弹性接触。

图2为安装座的半剖视图，安装座1为中空结构，其上端开设四个光孔，导柱4 外壁与光孔内壁采用间隙配合。

图3为导电磨头的局部放大图，导电磨头2采用内喷液方式，其底部沿径向均匀开设有通液孔；导电磨头2基体材料为不锈钢，底部采用电镀方法和金属结合剂粘结金刚石磨粒，磨粒粒度为150～250μm。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术和权利保护范畴。

Claims (1)

1.一种电解铣磨抛一体化加工装置，包括安装座(1)、导电磨头(2)、锁紧螺母(3)、导柱(4)、压缩弹簧(5)、超精油石(6)、支撑板(7)、工件(8)，其特征在于：所述安装座(1)采用中空结构，其底部固定连接支撑板(7)，其上端通过螺纹旋合与导电磨头(2)相连接，安装座(1)上端面与锁紧螺母(3)下端面紧密贴合；所述导电磨头(2)上端通过螺纹旋合与锁紧螺母(3)相连接，下端采用电镀方法和金属结合剂粘结金刚石磨粒，导电磨头(2)的内部开设有进液腔，电解液从进液腔流入导电磨头(2)，并从导电磨头(2)底端开设的通液孔向工件(8)表面进行喷射；所述支撑板(7)上端面与超精油石(6)下端面紧密贴合，超精油石(6)上端内嵌有导柱(4)，导柱(4)的外壁嵌套压缩弹簧(5)，压缩弹簧(5)沿着导柱(4)轴线方向发生弹性形变。

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