[发明专利]大深径比深异型孔加工阴极

说明书

本发明属于深异型孔零件加工技术领域，具体涉及一种深方孔电解加工阴极结构。以克服现有技术存在的因无法对大深径比深异型方孔采用电解加工的问题。本发明技术方案包括异型的阴极体，阴极体外围从前到后依次设置有前引导、中引导、加工阴极和后引导，后引导外壁上设置有导流条，前引导和后引导与阴极体固定连接，阴极体中空的内腔里设置有中间分液器，中间分液器与阴极体相配合；中引导和阴极体的壁上对应位置沿周向均布有数个贯通的第一出液孔，前引导后部处对应的前引导、阴极体和中间分液器的壁上对应位置沿周向均布有数个通孔，通孔内穿设有聚四氟乙烯材料制备的回液孔衬套；所述后堵头中部设置有与中间分液器上中间出液孔贯通的中孔。

技术领域

本发明属于深异型孔零件加工技术领域，具体涉及一种大深径比深异型孔加工阴极。

背景技术

随着科学技术的不断发展，具有高溶点、高硬度、离强度、富初性材料不断出现，各种复杂结构和特殊工艺要求的工件越来越多，有的工件采用机械加工方法是难以加工的。因此，人们除了进一步发展和完善机械加工方法外，还努力寻求新的加工方法，W满足生产日益发展的需求。金属阳极溶解为原理的电解加工方法自上世纪50年代用于生产W来，经过半个多世纪的发展，已在制造业中发挥重要作用。电解加工区别于机械加工的主要特征在于它是一种非接触加工，对一些难加工的材料，电解加工可以以柔克刚，对于机械加工难加工的形状复杂的零件可W—次成型，并且以表面质量好、加工效率高、无工具损耗、无切削应力等独到的优点，成为现代机械制造业中不可替代的重耍加工技术口。目前，电解加工技术己广泛应用于航空、航天、兵器、汽车、石油等行业，成为制造领域不可缺少的重要工艺手段。

随着国防工业的迅速发展，为了提高航炮、陆炮、海炮、电磁方管炮等火炮的射击精度、寿命及炮弹出膛后的飞行稳定性、准确力、杀伤为和射程，出现了变缠度的渐速膛线，出现了口径大、线型深、缠角大、缠角变化大、高强度材料炮管，我国目前最先进的大口径火炮的螺旋线为几十根，如果采用机械拉削，需要分组进行，每刀0.01-0.02mm，加工效率低，受力不均匀，刀具易损坏，切削波纹严重，表面质量差且刀具磨损极其严重；为了减少射击对炮管的烧蚀，提高火炮身管的寿命，拟采用强度更优的新材料，现在拉刀的硬度已达到HRC68，再提高炮管内膛硬度，拉削就更加困难。

电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理对工件进行加工的，目前被广泛应用于机械加工领域。深孔加工一直是机械领域中的技术难题，目前已经有相关的电解技术被应用于大深径比深方孔（L/D≥150）加工中，常见的阴极结构是：包括阴极体，阴极体外围从前到后依次设置有前引导、绝缘件、加工阴极和后引导，其电解液从拉杆中部进入阴极体，从进液孔供液到加工区。存在的问题是：对于大深径比方孔加工过程中，基于预制孔圆孔基础上通过电解加工成型方孔，加工起始阶段加工间隙不均匀，方孔四个角部间隙太小，其余部位间隙大，间隙小的部位电解液少甚至没有，这样加工时容易短路，烧伤阴极，加工不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种深异型孔电解加工阴极及其设计方法，以克服现有技术存在的因无法对大深径比深异型方孔采用电解加工的问题。

为克服现有技术存在的问题，本发明所采用的技术方案是：一种大深径比深异型孔加工阴极，包括异型的阴极体，阴极体外围从前到后依次设置有前引导、中引导、加工阴极和后引导，后引导外壁上设置有导流条，前引导和后引导分别通过锁紧螺母和后堵头与阴极体固定连接，其特征在于：所述阴极体内部中空设置且为从后向前为渐缩的变径结构，中空的内腔里设置有中间分液器，所述中间分液器为长圆柱状，外部从后往前渐变缩径且其外部轮廓对应于阴极体的内部变径结构，内部沿长度方向设置有中间回液孔，前端封闭外部为锥形，锥形的顶端位于前引导中间位置且位于阴极体内部的变径处，中间分液器的后端凸台与阴极体的变径台阶相配合，位于加工阴极处的中间分液器外壁缩径直至其封闭端；

所述中引导和阴极体的壁上对应位置沿周向均布有数个贯通的第一出液孔，前引导后部处对应的前引导、阴极体和中间分液器的壁上对应位置沿周向均布有数个通孔，通孔内穿设有聚四氟乙烯材料制备的回液孔衬套；