电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具及方法.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CN111805026A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010581011.9(22)申请日2020.06.23(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)发明人曲宁松王明禄汤笑川(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人韩天宇(51)Int.Cl.B23H5/06(2006.01)B23H11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具及方法(57)摘要本发明涉及一种电解铣削‑电解机械复合铣削一体化加工工具及方法，属于电解机械复合加工领域。该工具包括装夹轴（11），装夹轴（11）下端设置有左右带弧形面的矩形底（12），左右带弧形面的矩形底（12）的前后矩形侧壁分别设有凹型槽，凹型槽内各焊接有铣刀片（13），所述两片铣刀片（13）的切削刃之间距离d等于所述左右带弧形面的矩形底（12）的弧形边直径c的值；所述左右带弧形面的矩形底（12）的电极工作端面（14）设为宽边带倒圆的矩形，且端面开有矩形出液孔（15）。利用该工具采取粗、精加工工序，达到粗加工去除工件大余量材料、精加工整平轮廓的效果，加工效率高、精度高，刀具成本低。CN111805026ACN111805026A权利要求书1/1页1.一种电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具，其特征在于：包括装夹轴（11），装夹轴（11）下端设置有左右带弧形面的矩形底（12），左右带弧形面的矩形底（12）的前后矩形侧壁分别设有凹型槽，凹型槽内各焊接有铣刀片（13），所述两片铣刀片（13）的切削刃之间距离d等于所述左右带弧形面的矩形底（12）的弧形边直径c的值；所述左右带弧形面的矩形底（12）的电极工作端面（14）设为宽边带倒圆的矩形，且端面开有矩形出液孔（15）。2.根据权利要求1所述的电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具，其特征在于：所述铣刀片（13）的材质为高纯度Si3N4。3.利用权利要求1所述电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具的加工方法，其特征在于包括以下过程：加工过程主要分为粗加工与精加工两个阶段；其中粗加工时，调整工具阴极（1）底端电极工作端面（14）的宽度a方向与工件（3）进给方向平行，保证工具阴极（1）底端出液孔（15）在工件（3）上沿进给方向的投影为正矩形，通过z向调节工具阴极（1）与工件（3）表面之间间距为h，同时保证间距h大于铣刀片（13）伸出高度g，即铣刀片（13）在粗加工阶段并不发生机械铣削作用，将工具阴极（1）接电源（6）负极，工件（3）接电源（6）正极，施加电压需大于工件（3）材料的钝化膜破碎电位，电解液从供液方向（4）经工具阴极（1）内型腔流入加工区，控制工件（3）沿x负向进给（8），工件（3）将先进行电解加工去除大余量材料，充分发挥电解加工的高效率，工件（3）表面可获得深度为m的两端带圆弧过渡沟槽（31）；精加工时，给工具阴极（1）施加高速旋转（5），同时z向调节工具阴极（1）与工件（3）之间的间距为m+h-g，使得铣刀片（13）的刀尖刚好碰到粗加工沟槽的底面，施加电压需小于工件（3）材料的钝化膜破碎电位，使得工件表面在小电压作用下仅发生钝化作用形成软化区，并不发生材料溶解，控制工件（3）沿x正向进给（7），在铣刀片（2）的铣削作用下，圆弧过渡沟槽（31）修整为直角过渡沟槽（32），提高沟槽轮廓成形精度；控制工件（3）沿y正向平移一个铣削直径d的距离，并依次重复粗加工与精加工工序，以获得高精度的平面结构。2CN111805026A说明书1/4页电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具及方法技术领域[0001]本发明涉及一种电解铣削-电解机械复合铣削一体化加工工具及方法，属于电解机械复合加工领域。背景技术[0002]在航空发动机中，钛合金、高温合金等已成为某些关键零部件不可缺少的材料，然而此类材料可切削性能差，属于难加工材料范畴，采用传统的机械加工成形零件时，会导致严重的刀具磨损，降低了刀具使用寿命，造成零件生产周期冗长，成本高。此外，放电加工与化学铣切加工是两种可用于加工难加工材料的有效方法，但二者都存在较大不足，前者加工后会在工件表面生成重铸层、热影响区，后者所使用的腐蚀性溶液会对环境造成较大的污染。[0003]电解加工主要利用工件阳极电化学溶解原理去除材料，与上述三种加工方法相比，电解加工工具阴极与工件表面不接触，工具无磨损，且工件加工面无重铸层、热影响区，此外，由于采用中性盐溶液作为电解液，所以对环境无污染。可通过合理的设置电解加工参数，对工件进行持续稳定的加工，缩短零件制造周期，降低加工成本。传统的拷贝式电解加工，阴极结