[发明专利]高效精密电解机械组合式铣削加工方法及装置

权利要求书

1.一种高效精密电解机械组合式铣削加工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将工具阴极（1）设置于铣刀（10）之前；调节工具阴极（1）、铣刀（10）及工件（13），使得工具阴极（1）与铣刀（10）处于工件（13）加工面的区域外，同时保证工具阴极（1）与工件（13）表面之间的加工间隙在0.5~1.5mm范围内，铣刀（10）刀尖相对于工件（13）表面下降深度h；

步骤二、工具阴极（1）接电源（14）负极，工件（13）接电源（14）正极，同时工具阴极（1）保持不动，铣刀（10）保持原地高速转动；

步骤三、y向移动工件（13），使其以速度v相向于工具阴极（1）与铣刀（10）作匀速进给运动，由于工具阴极（1）设置于铣刀（10）之前，则工件（13）加工路径上的每一点材料都将先经历工具阴极（1）电解去除后，再经历铣刀（10）机械铣削去除，一次加工即可获得高精度的平底槽结构；

步骤四、完成一道工序后，以反向速度移动工件（13），使工具阴极（1）与铣刀（10）快速退出工件（13）加工区域；

步骤五、x向移动工件（13），使工具阴极（1）与铣刀（10）相对于工件（13）完成侧向进给，重复步骤三至步骤五，直到工件表面加工完毕；

上述铣刀（10）刀尖切入工件（13）材料的深度h等于工件在前端工具阴极（1）电解作用下的溶蚀槽深度，其值根据法拉第定律与欧姆定律计算得出，即，其中，为电流效率，为，为电流密度，为工件（13）加工区域上任一点的加工时间，v为工具阴极（1）相对于工件（13）的进给速度，b为工具阴极（1）底部端面在进给方向上的有效长度；其中有效长度b等于工具阴极（1）底部端面在平行于进给方向上的总长度a与出液口（16）在平行于进给方向上的长度c之差。

2.一种高效精密电解机械组合式铣削加工装置，其特征在于：

包括工具阴极（1）、转接块（2）、工字型滑块（3）、支撑板（5）、z向可移动轴套（6）、旋转轴（7）、紧固套（9）、弹簧夹头（8）、铣刀（10）； 转接块（2）具有内部空腔结构，转接块（2）的侧壁设有进液口；工具阴极（1）底端开有出液口（16），

其中工具阴极（1）连接在转接块（2）的底端，转接块（2）顶端连接在工字型滑块（3）的底端，工字型滑块（3）设置在支撑板（5）底端的工字型凹槽内，并通过锁紧螺钉（4）固定工字型滑块（3）与支撑板（5）的相对位置；支撑板（5）的顶端固定于z向可移动轴套（6）的底端，旋转轴（7）安装在可移动轴套（6）内，旋转轴（7）下端伸出支撑板（5）；铣刀（10）通过紧固套（9）及紧固套（9）内的弹簧夹头（8）安装于旋转轴（7）下端。

3.根据权利要求2所述的高效精密电解机械组合式铣削加工装置，其特征在于：工具阴极（1）底端出液口（16）形状为矩形。

4.根据权利要求2所述的高效精密电解机械组合式铣削加工装置，其特征在于：上述铣刀（10）包含T形刀杆（11），T形刀杆（11）的T形端焊接有至少两个等圆心角分布的铣刀片（12）。

5.根据权利要求2所述的高效精密电解机械组合式铣削加工装置，其特征在于：铣刀片（12）采用陶瓷材质。

6.根据权利要求2所述的高效精密电解机械组合式铣削加工装置的加工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、通过z向可移动轴套（6）可带动工具阴极（1）与铣刀（10）实现z向上下移动；通过移动工字型滑块（3）可调节工具阴极（1）与铣刀（10）的相对位置；工件（13）可在xy向平面移动；

通过上述方式调节工具阴极（1）、铣刀（10）及工件（13），使得工具阴极（1）与铣刀（10）处于工件（13）加工面的区域外，同时保证工具阴极（1）与工件（13）表面之间的加工间隙在0.5~1.5mm范围内，铣刀（10）刀尖相对于工件（13）表面下降深度h；

步骤二、工具阴极（1）接电源（14）负极，工件（13）接电源（14）正极，同时工具阴极（1）保持不动，铣刀（10）保持原地高速转动；其中电解液由转接块（2）侧面进入并流入工具阴极（1）内部，并从工具阴极（1）底部出液口（16）流出，工具阴极（1）底部端面对工件（13）起到电解加工的作用；

步骤三、y向移动工件（13），使其以速度v相向于工具阴极（1）与铣刀（10）作匀速进给运动，由于工具阴极（1）设置于铣刀（10）之前，则工件（13）加工路径上的每一点材料都将先经历工具阴极（1）电解去除后，再经历铣刀（10）机械铣削去除，一次加工即可获得高精度的平底槽结构；

步骤四、完成一道工序后，以反向速度移动工件（13），使工具阴极（1）与铣刀（10）快速退出工件（13）加工区域；

步骤五、x向移动工件（13），使工具阴极（1）与铣刀（10）相对于工件（13）完成侧向进给，重复步骤三至步骤五，直到工件表面加工完毕。