[发明专利]一种V形板式工具阴极

说明书

本发明涉及一种V形板式工具阴极，从上到下依次包括阴极接头、阴极腔体、腔体过渡板、阴极连接板和板式阴极；阴极腔体为管状结构，阴极腔体两端通过腔体堵头密封，在阴极腔体的上端面设置阴极接头，阴极腔体的下端面贴设腔体过渡板，在阴极腔体和腔体过渡板上开设多组过液通孔；腔体过渡板的下端面贴设阴极连接板，阴极连接板上设置过液长缝；在阴极连接板的下端、过液长缝两侧各设置一块板式阴极，两块板式阴极的下端靠拢呈下部不封闭的V字形结构。本发明在进行通槽、盲槽加工或成块材料去除时，沿着金属板材厚度方向进给，使进给量大大减小，大幅提高加工效率，加工后的槽或切口的侧壁陡直度好，表面质量高。

技术领域

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及一种V形板式工具阴极，用于金属材料(尤其是难加工金属材料)上宽度一致性要求较高的大长宽比通槽和盲槽的加工，以及成块材料的快速去除加工。

背景技术

在航空航天、军工、精密仪器、模具等领域，金属材料（尤其是难加工金属材料）上大长宽比通槽、盲槽的加工以及成块材料的快速去除具有广泛需求，常采用铣削、激光加工、电火花加工、高压水射流切割、电解加工等加工方法。

铣削一般采用立铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等刀具加工通槽、盲槽及切断工件，但是对于高温合金、钛合金、硬质合金等难加工金属材料，存在铣刀磨损严重、加工效率低、成本高等问题。

激光加工利用高能量密度的激光束对材料进行高温熔融或气化去除加工，但存在被加工表面存在变质层、成本较高等问题。

电火花加工是通过成形工具电极或丝状线电极与工件之间火花放电产生的热来腐蚀去除工件材料，常用于腔、槽、缝的成形加工和金属材料的切割去除。但电火花加工存在加工效率低、工具电极有损耗、精密补偿难度大、会产生热变质层等问题。

高压水射流切割是利用从小孔喷嘴喷出的具有很高动能的高速水射流进行材料切割，但该技术存在加工深度不易控制、切割厚度较大的难加工材料效率较低、加工精度难以保证等问题。

电解加工是基于电化学原理利用工具阴极对金属工件进行非接触式溶解去除的一种加工技术，具有加工材料范围广、生产率高、表面质量好、工具阴极无损耗、不产生残余应力和变形等优点。传统电解加工技术多采用成形工具阴极对工件进行拷贝式加工，电解铣削加工技术多采用金属圆柱棒作工具阴极进行数控电解加工。

综上，以上加工技术在加工金属材料（甚至难加工金属材料）方面虽然各有一定优势，但在加工宽度一致性要求较高的大长宽比通槽和盲槽，以及成块材料快速去除等方面，存在加工效率不够高，或工件表面存在变质层，或刀具（工具）存在损耗，或加工成本高等问题。电解铣削加工技术虽然可以采用棒状工具电极通过控制加工路径实现通槽、盲槽的加工或成块材料去除，但进给轨迹长度远大于电解插削加工进给量（进给方向为厚度方向，进给量为板材厚度），故电解铣削加工技术加工效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于金属材料（尤其难加工金属材料）电解插削加工的工具阴极，解决现有技术在加工宽度一致性要求较高的大长宽比通槽和盲槽以及成块材料快速去除等方面存在的技术难题，提高加工效率、降低加工成本。

本发明采用的技术方案是 ：

一种V形板式工具阴极，从上到下依次包括阴极接头、阴极腔体、腔体过渡板、阴极连接板和板式阴极；所述阴极腔体为两端开口的管状结构，阴极腔体两端开口通过设置的腔体堵头密封，在阴极腔体的上端面中央位置固定设置所述阴极接头，阴极接头为圆管状结构，阴极接头下端与阴极腔体连通，阴极接头上端可与机床主轴连接；阴极腔体的下端面贴设所述腔体过渡板，在阴极腔体和腔体过渡板上对应开设多组过液通孔，多组过液通孔在同一直线上，多组过液通孔与阴极腔体的内部连通；所述腔体过渡板的下端面贴设所述阴极连接板，所述阴极连接板上设置有过液长缝，过液长缝上端正对并连通多组过液通孔；在所述阴极连接板的下端、过液长缝两侧各设置一块板式阴极，两块板式阴极的下端靠拢，两块板式阴极整体呈下部不封闭的V字形结构。