[发明专利]异型孔电解加工系统及方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种异型孔电解加工系统及工艺方法，属于电解加工技术领域。 

二、背景技术

目前很多异型孔结构越来越多存在于家用电器、航天航空、大型设备和模具制造等领域中，例如，异型槽、异型销孔、异型管等。异型孔的加工精度、质量、效率对产品的性能、质量和加工成本有很大的影响。 

由于其结构的特殊性，对其加工制造带来很大困难，传统的异型孔加工方法有数控铣削、精密冲裁、电火花线切割、电火花成型加工等。数控铣削由于受到刀具可达性和铣刀半径的限制，对一些较深窄的异型孔很难甚至无法加工；精密冲裁大多数用于板材上异型孔的加工，对于许多较深且结构复杂的异型孔并不适用，而且所有的传统加工都会受到材料硬度的限制；电火花线切割同样只适用于倾角不大的具有直纹型面的异型孔加工；采用电火花加工，效率很低，工具电极制造成本较高，且在加工中存在电极损耗，加工表面存在微裂纹及热影响层。 

电解加工是利用金属电化学阳极溶解的原理来实现工件加工成型的一种工艺方法，相对于其他方法，电解加工有以下优点：1、工具阴极无损耗；2、生产效率高；3、加工表面质量好；4、与材料硬度无关。 

但是电解加工也存在本身的一些不足，例如加工精度很难提高，由于存在杂散腐蚀对于一些尖棱尖角处难以成型；为了保证加工中流场的稳定，夹具的设计往往较为复杂。 

三、发明内容

1、发明目的：本发明的目的在于针对现有的异型孔加工工艺技术的不足，提出一种高精度、低成本的某一类异型孔电解加工方法，并提供了该方法专用的一套结构简单、流场稳定的加工装置。 

2、技术方案：为了达到上述的发明目的，设计了一套如图1所示的加工装置，采用成型阴极轴向送进，工件内腔型面靠阴极侧面基于电化学阳极溶解原理加工成形，工件毛坯根据要加工异型孔尺寸要求，以异型孔最小尺寸并留有一定余量加工一预孔，电解液从工件毛坯预孔中流入，从工件与背压套的缝隙中流出，靠行程阻力自然形成背压，且背压大小随着阴极的进给而逐渐增大，使得能够显著提高加工速度，并能够保持流场的稳定性。工件毛坯预孔大小根据公式(1)确定，背压套内径尺寸根据公式(2)确定，其中，φ₁为工件毛坯预孔直径，φ₂为工件外径，φ_T2异型孔最大端尺寸，φ_T1异型孔最小端尺寸，L为异型孔长度，δ为考虑材料杂散腐蚀程度的系数，一般取0.5～1mm，φ为背压套内径。

φ1=φT1-δ(φT2-φT1)L---(1)]]>