电解磨铣加工工具阴极及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105921834A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610391212.6(22)申请日2016.06.06(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人李寒松汪浩牛屾曲宁松付书星(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B23H5/10(2006.01)B23H5/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称电解磨铣加工工具阴极及方法(57)摘要本发明涉及一种电解磨铣加工工具阴极及方法，属于电解磨削复合加工领域。该工具阴极具有底端为圆形平面的棒状基体（1）；上述棒状基体（1）具有中心盲孔（3）；上述棒状基体（1）的侧壁开有与中心盲孔（3）相通的通液槽/孔（2）；该通液槽/孔（2）位于中心盲孔（3）底端，且沿盲孔中轴线对称分布；上述棒状基体(1)的底部外侧开有中心圆槽和若干与其同心排布的环槽；分别形成导电环和绝缘环。本发明可以改善工具阴极底面和侧壁对已加工表面的二次蚀除和杂散腐蚀的影响，减小底面过切量并提高平面加工的底面平面度。CN105921834ACN105921834A权利要求书1/1页1.一种电解磨铣加工工具阴极，其特征在于：该工具阴极具有底端为圆形平面的棒状基体（1）；上述棒状基体（1）具有中心盲孔（3）；上述棒状基体（1）的侧壁开有与中心盲孔（3）相通的通液槽/孔（2）；该通液槽/孔（2）位于中心盲孔（3）底端，且沿盲孔中轴线对称分布;上述棒状基体(1)的底部外侧开有中心圆槽和若干与其同心排布的环槽；开槽后留下的环状凸起称为导电环（5）；最外圈导电环（5）的外径与棒状基体（1）底端圆形平面的外径相同；上述中心圆槽和环槽中填充绝缘材料，形成绝缘层（6）；上述棒状基体（1）下部的侧壁外表面电镀有一圈金刚石磨粒层(4)，并且金刚石磨粒层（4）上沿位于通液槽/孔(2)上边缘上方,金刚石磨粒层（4）下沿覆盖至底端圆形平面最边缘。2.根据权利要求1所述电解磨铣加工工具阴极，其特征在于：上述棒状基体（1）开中心盲孔(3)后，其侧壁和底部的厚度大于1mm。3.根据权利要求1所述电解磨铣加工工具阴极，其特征在于：上述导电环（5）和绝缘层（6）的高度均大于0.2mm，且绝缘层（6）的高度低于导电环（5）。4.根据权利要求1所述电解磨铣加工工具阴极，其特征在于：上述金刚石磨粒层（4）厚度大于0.03mm，金刚石磨粒粒度号大于120#。5.利用权利要求1所述电解磨铣加工工具阴极的方法，其特征在于包括以下过程：工具阴极沿轴向垂直装夹在铣床头上，接工作电源阴极；待加工的金属工件装夹在夹具上接工作电源阳极；工作时，工具阴极内部通电解液并高速旋转，在XY平面内进给，Z方向不运动；依靠金刚石磨粒层（4）和电解作用对金属工件进行电解磨铣去除材料加工；由于导电环（5）和绝缘层（6）的作用，加工表面平面度较好，表面质量有显著提高。2CN105921834A说明书1/4页电解磨铣加工工具阴极及方法技术领域[0001]本发明涉及一种电解磨铣加工工具阴极，属于电解磨削复合加工领域。背景技术[0002]随着科学技术的发展,钛合金、高温合金、硬质合金和不锈钢等大量的难切削金属材料被应用于航空、航天、航海、石油等工业中。然而，由于受到材料本身一些固有性质的的影响，例如硬度高、导热系数差、弹性模量低等，当采用机械加工方法时，往往存在着刀具磨损快、加工温度高、工件表面硬化现象严重，且存有残余应力、工件易变形等缺点。这些问题不仅极大地增加了加工成本，还严重地损害了工件的使用性能。[0003]电解加工是利用电化学阳极溶解的原理去除金属材料，并获得具有一定尺寸精度和表面粗糙度零件的工艺方法。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，随着阴极不断进给，工件材料不断溶解，直至被加工成所需的尺寸与形状。电解加工区别于机械加工的主要特征在于它是一种非接触加工，材料的去除是以离子的形式。因此，电解加工不受材料强度、硬度和韧性的限制，加工表面无残余应力和再铸层等缺陷，而且工具无损耗、加工效率高，比较适用于加工难切削金属材料。[0004]电解磨铣是采用类似于数控铣的方式由工具阴极的旋转运动和工件的进给运动共同形成轮廓的发生线，通过电解作用和磨削作用共同去除金属材料的一种复合加工方法。电解磨铣加工时大部分金属材料是通过电解作用以离子的形式去除的，磨削的主要作用是去除工件表面因电化学腐蚀生成的氧化物薄膜，保持电解过程的正常进行并降低表面粗糙度。因此，电解磨铣综合了电解加工效率高、机械磨削加工质量