径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法及装置.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CN107214387A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710513073.4(22)申请日2017.06.29(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人王明环童文俊许雪峰姚春燕(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强李百玲(51)Int.Cl.B23H3/00(2006.01)B23H3/04(2006.01)B23H3/10(2006.01)B23H7/38(2006.01)B23H7/30(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法及装置(57)摘要一种径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法，所述方法包括以下步骤：将阴极工具和阳极工件布置在电解反应工作箱内，电解液从电解反应工作箱的左右两侧喷入，阴极工具上设有径向超声换能器并可沿着Z轴方向移动，阴极工具的阴极滚轮的外表面设有微织构群，将阳极工件布置在阴极滚轮的下方并可沿着X轴、Y轴方向运动，超声发生器产生特定频率的信号，径向超声换能器在外部电压激励下，带动阴极主轴进行径向振动，通过周期性地改变阴极滚轮与阳极工件之间的加工间隙。本发明提供一种径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法及装置，解决表面微织构加工精密度不高、加工过程稳定性低、不能实现阴极与阳极之间的间隙进给等问题。CN107214387ACN107214387A权利要求书1/2页1.一种径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：将阴极工具和阳极工件布置在电解反应工作箱内，电解液从电解反应工作箱的左右两侧喷入，阴极工具上设有径向超声换能器并可沿着Z轴方向移动，阴极工具的阴极滚轮的外表面设有微织构群，将阳极工件布置在阴极滚轮的下方并可沿着X轴、Y轴方向运动，超声发生器产生特定频率的信号，径向超声换能器在外部电压激励下，带动阴极主轴进行径向振动，通过周期性地改变阴极滚轮与阳极工件之间的加工间隙；当阳极工件为阳极滚轮时，运动控制装置控制阴极主轴和阳极主轴分别带动阴极滚轮和阳极滚轮以同样的角速度旋转，进行稳定的电解加工。2.一种基于权利要求1所述电解加工方法的加工装置，其特征在于：包括工作平台以及安装在工作平台上的电解反应工作箱、阴极工具、被加工的阳极工件、电解液喷嘴、超声振动辅助装置、XY轴位移装置和Z轴位移装置；所述电解反应工作箱包括侧板、后板和底板，所述侧板包括左侧板和右侧板，所述后板的中上部沿着Z轴方向设有开槽；所述阴极工具包括阴极滚轮，阴极主轴沿着Y轴方向布置，所述阴极主轴的前端穿过开槽并固定有所述阴极滚轮，阴极同步带轮固定在阴极主轴的后端，所述阴极主轴的中后部通过阴极轴承座可转动的安装在Z轴位移装置上，阴极步进电机通过阴极同步带与阴极同步带轮连接；所述阴极滚轮的外表面上设有微织构，所述阳极工件位于所述阴极滚轮的正下方并安装在XY轴位移装置上；所述电解液喷嘴包括左喷嘴和右喷嘴，所述左喷嘴安装在电解反应工作箱的左侧板上，所述右喷嘴安装在电解反应工作箱的右侧板上；所述超声振动辅助装置位于电解反应工作箱的后板的前方，所述超声振动辅助装置包括超声发生器和可产生径向运动的径向超声换能器，所述径向超声换能器为环形并布置在阴极滚轮与阴极主轴之间，所述径向超声换能器的内表面套装在所述阴极主轴上并与阴极主轴粘接，所述径向超声换能器的外表面与阴极滚轮的内表面粘接。3.根据权利要求2所述的径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工装置，其特征在于：所述XY轴位移装置包括XY轴移动平台、用于驱动XY轴移动平台沿着X轴方向移动的X轴驱动机构和用于驱动XY轴移动平台沿着Y轴方向移动的Y轴驱动机构。4.根据权利要求2或3所述的径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工装置，其特征在于：所述阴极滚轮上的微织构的形状为心形、菱形、矩形其中的一种或两种以上。5.根据权利要求2或3所述的径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工装置，其特征在于：所述电解反应工作箱的底板上开有用于电解液回流的槽口，所述槽口与电解液水箱连通。6.根据权利要求2或3所述的径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工装置，其特征在于：所述电解液喷嘴通过角度调节机构安装在电解反应工作箱的侧板上，所述角度调节机构包括转动块、定位螺钉和紧定螺钉，所述电解反应工作箱的侧板上开有用于电解液喷嘴与电解液供液箱连接的一端穿过的长条槽孔和用于转动定位螺钉的凹槽，所述凹槽位于所述长条槽孔的前方，所述转动块与电解液喷嘴与电解液供液箱连接的一端固定连接并可转2CN107214387A权利要求书2/2页动的安装在长条槽孔内，所述定位螺钉自前向后依次穿过凹槽的后壁、