[发明专利]夹层式阴极装置、阴极群孔电解加工工装夹具及工艺方法

权利要求书

1.一种夹层式阴极装置，其特征在于，包括接主轴杆(5)、阴极定位板(8)、阴极压板(9)和工具阴极(10)；所述阴极定位板(8)上表面的一部分与接主轴杆(5)下端接合，下表面的一部分与阴极压板(9)接合；所述工具阴极(10)包括头部、中间部和尾部；所述阴极定位板(8)上设有与工具阴极(10)头部配合的定位孔(12)；所述阴极压板(9)上设有与工具阴极(10)中间部配合的压孔(14)；所述工具阴极(10)由阴极压板(9)与阴极定位板(8)压紧，且尾部超出所述阴极压板(9)。

2.根据权利要求1所述的夹层式阴极装置，其特征在于，所述工具阴极(10)的头部和尾部为直径一致的圆柱体，中间部包括两段，靠近尾部的一段为直径与尾部一致的圆柱体，靠近头部的一段为圆台形且圆台形的横截面沿往头部延伸的方向为直径逐渐增大的圆形。

3.根据权利要求1所述的夹层式阴极装置，其特征在于，所述接主轴杆(5)侧面有进液口且具有与所述进液口连通的中央空心部；中央空心部的下端与所述阴极定位板(8)的上表面连通；所述工具阴极(10)中间留有通液槽(13)，所述通液槽(13)侧壁附有绝缘层(11)。

4.根据权利要求3所述的夹层式阴极装置，其特征在于，所述阴极定位板(8)与阴极压板(9)利用精密数控铣床加工，定位孔(12)位置精度在0.01mm以内，阴极定位板(8)与阴极压板(9)的配合面平面度不超过0.01mm；所述工具阴极(10)外形由精密数控铣床加工，与阴极定位板(8)配合面平面度不超过0.01mm，加工刃与电极底面垂直度不超过0.01mm；工具阴极(10)的通液槽(13)利用精密电火花穿孔机加工，通液槽与电极底面垂直度不超过0.01mm。

5.一种具有根据权利要求1-4中任一者所述的夹层式阴极装置的阴极群孔电解加工工装夹具，其特征在于，还包括夹具底座(1)、定位心轴(7)、背压罩(2)和阻流罩(3)；所述夹具底座(1)中心设有与定位心轴(7)下端配合的阶梯孔；定位心轴(7)超出夹具底座部分与工件配合来确定轴向；所述夹具底座(1)上表面开有圆环形窄槽，背压罩(2)底部嵌入该窄槽与夹具底座(1)连接；所述阻流罩(3)为环状结构，且其外侧壁的一部分和内侧壁的一部分分别与所述背压罩(2)和所述夹层式阴极装置的接主轴杆(5)接触，并与所述背压罩(2)和所述接主轴杆(5)之间通过O型密封圈(4)进行密封；所述阻流罩(3)底部留有通液口，压紧工件(6)的同时保证电解液正常流动；所述背压罩(2)侧面设有出液口。

6.根据权利要求5所述的阴极群孔电解加工工装夹具，其特征在于，所述接主轴杆(5)侧壁上进液口总截面积大于背压罩(2)侧壁上出液口总截面积；出液口与背压阀连接，用于施加背压。

7.根据权利要求5所述的阴极群孔电解加工工装夹具，其特征在于，所述阻流罩(3)的外侧壁上端具有凸出的搭缘，所述搭缘搭在所述背压罩(2)顶部并在工件(6)装配好后通过螺钉固定在所述背压罩(2)上。

8.根据权利要求7所述的阴极群孔电解加工工装夹具，其特征在于，所述阻流罩(3)的搭缘外侧超出所述背压罩(2)的顶部边缘。

9.根据权利要求5所述的阴极群孔电解加工工装夹具，其特征在于，夹具底座(1)、定位心轴(7)、接主轴杆(5)、阴极定位板(8)和工具阴极(10)为304不锈钢材料制成的结构，背压罩(2)、阻流罩(3)和阴极压板(9)为POM材料制成的结构，阴极绝缘层(11)为环氧树脂或热缩管制成的结构。

10.一种用根据权利要求5所述的阴极群孔电解加工工装夹具进行阴极群孔电解加工的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)用阴极压板(9)与阴极定位板(8)对工具阴极(10)进行装夹，将阴极定位板(8)与接主轴杆(5)固定，使接主轴杆(5)上的进液口连接进液管，完成所述夹层式阴极装置的组装；其中，阴极压板(9)与阴极定位板(8)上分别具有与按照所需方式排列的群孔对应的压控和定位孔(12)；

(S2)对夹具底座(1)、定位心轴(7)和背压罩(2)进行装配，放入工件(6)，安装阻流罩(3)，调整位置使工件(6)与夹层式阴极装置轴向对齐，固定夹具底座(1)，使背压罩(2)侧面的出液口连接出液管；

(S3)将工具阴极(10)接电源负极，并将工件(6)接电源正极；

(S4)设置电解加工参数，通入电解液，开始加工，将所述夹层式阴极装置竖直向工件方向进给，使工件(6)在电解作用下发生局部性溶解，最终一次性加工出所需排列方式的群孔。