电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法.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CN108188511A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201810001038.9(22)申请日2018.01.02(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)发明人曲宁松岳小康牛屾李寒松房晓龙(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.B23H5/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法(57)摘要本发明涉及一种电解铣磨高效粗精加工一体化技术及工具阴极，属于电解铣磨复合加工领域。本发明提出的技术，在于使用带有金刚石磨粒的工具阴极，粗加工时，采用20V以上的加工电压，在电解作用主导下材料被高效的大余量去除，精加工时，先采用5V以下的加工电压，电解作用仅用于在工件表面生成钝化膜，软化材料表面，随后被金刚石磨粒的磨削作用去除，初步整平粗加工时凹凸不平的加工表面，再将加工电压调为0，仅靠金刚石磨粒磨削作用去除工件表面残留的电解作用痕迹，进一步提高加工精度，改善表面质量。本发明提供的方法不用更换工具，采用同一工具即可实现难加工材料的高效粗精加工，不存在更换工艺引起的定位误差，能够有效提高工件加工的效率和精度，延长刀具的使用寿命。CN108188511ACN108188511A权利要求书1/1页1.一种电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、工件（5）接电源（7）正极，工具阴极（1）接电源（7）负极，完成工件（5）与工具阴极（1）的对刀；步骤二、进行粗加工，其中工具阴极（1）切削深度大于1mm，加工电压高’于20V，同时调节进给速度，使金刚石磨粒不与工件（5）接触；步骤三、进行精加工第一阶段，其中工具阴极（1）切削深度不大于0.1mm，加工电压低于5V；步骤四、进行精加工第二阶段，其中工具阴极（1）切削深度不大于0.05mm，加工电压为0V；上述工具阴极（1）基体为圆柱体形状，其侧壁下端和底面镶嵌金刚石磨粒，形成磨粒层（4）；上述步骤二至步骤四均采用内喷液供液方式，即电解液（6）由工具阴极（1）中心盲孔（2）进入、侧壁下端的喷液孔（3）喷出。2.根据权利要求1所述的电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，其特征在于：粗加工加工电压为20~40V，精加工第一阶段加工电压为1~5V，精加工第一阶段切深为0.05~0.1mm，精加工第二阶段切深为0.01~0.05mm。3.根据权利要求1所述的电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，其特征在于：电解铣磨加工某一个表面时，受到该电解作用影响的工件（5）上所有其它加工面与该表面共同组成一组干涉面，干涉面内的所有面在同一加工工序完成后再开始下一工序的加工。4.根据权利要求1所述的电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，其特征在于：各加工工序内工具阴极（1）对工件（5）加工面作往复进给运动；其中所属步骤三的第一阶段精加工中，各加工面的工具阴极（1）切深均相同，工具的进给方向与加工面法线垂直，切深方向与加工面法线方向平行；其中对第i个加工面进行加工时，工具阴极的进给次数ni=△i/a，其中△i为第i个加工面粗加工后与工具阴极（1）的最大加工间隙，i=1,2,···，a为切削深度。2CN108188511A说明书1/5页电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，属于电解铣磨复合加工领域。背景技术[0003]随着航空航天事业的发展，越来越多的航空航天零件开始由高温合金、钛合金等难加工材料制备，例如，为了使航空发动机的推重比达到8以上，必须采用钛合金制造压气机盘和叶片；CF6发动机、CY2000发动机和PW4000发动机中GH4169的质量分数分别达到了34%、56%和57%。然而，对于一些加工特征复杂、结构轻薄的零件，如航空发动机的燃烧室薄壁机匣，不仅其从毛坯加工成零件的材料去除比可高达60%~80%，而且对加工精度也有很高的要求。因此，低的加工效率和表面质量已经无法满足日渐增长的加工需求，这给现代制造业的发展带来了诸多挑战。[0004]采用传统的机械切削加工高温合金、钛合金等难加工材料时，由于材料的硬度高、导热系数低，去除材料时具有切削力大、切削温度高等问题，增加了材料去除的难度和成本，尤其是对薄壁件进行大余量去除加工时，刀具磨损更是严重，大大增加了制造成本和周期，而且由于壁厚较小容易产生加工变形，降低了零件的合格率。电解加工是利用金属工件在电解液中发生阳极溶解的原理来去除材料，具有刀具无损耗、加工效率高、无加工应力等优点，其对难切削材料的去除速度是一般机械加工的5~10倍，能够实现高