[发明专利]利用冰冻电解液固结磨粒导电冰盘的电解磨削复合抛光法有效

专利信息
申请号: 201910607932.5 申请日: 2019-07-08
公开(公告)号: CN110394517B 公开(公告)日: 2020-10-20
发明(设计)人: 徐正扬;陆江伟 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: B23H5/08 分类号: B23H5/08
代理公司: 江苏圣典律师事务所 32237 代理人: 韩天宇
地址: 210016 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 利用 冰冻 电解液 固结 导电 电解 磨削 复合 抛光
【说明书】:

本发明公开了一种利用冰冻电解液固结磨粒导电冰盘的电解磨削复合抛光法,属于特种加工领域。本发明的特征在于将电解液与磨粒的混合溶液冻结成冰盘,实现电解与磨削复合抛光加工。电解液冰盘在主轴的带动下,固结在冰盘上的磨粒对金属表面的氧化层起到摩擦去除作用,同时摩擦产生的热量会使冰盘表面微量融化,从而在金属工具和冰盘之间形成很薄的电解液膜,利用液膜中的电化学作用,加速阳极工件的溶解,实现金属工件的电解机械复合抛光。冰盘所产生的低温,将使电化学作用的定域性加强,有望抑制杂散腐蚀等加工缺陷,提高复合抛光的加工质量。

技术领域

本发明涉及电解机械复合抛光加工,属于特种加工领域,具体是一种冰冻电解液固结磨粒导电冰盘及制备方法与应用。

背景技术

近年来,机械零件的精整和光饰加工技术在国内各行各业应用得十分广泛。随着我国机械装备制造业的迅速发展,抛光技术的需求越来越高。

除传统机械抛光方法外,近年来化学抛光、电解抛光、超声波抛光等应用也十分广泛。

2018年9月25日,中国发明专利CN108570705A公开了一种不锈钢内壁的电解抛光装置,其在钢管中设置柔性阴极,通过全自动主机和高频脉冲整流器实现内壁的电解抛光加工。

2018年12月7日,中国发明专利CN208195864U公开了一种振动电解磨削机构,其通过中空机床内设振动发生腔和电解腔,加工过程中,电解槽受振动腔作用发生来回振动,实现振动电解磨削加工。

杭州诺贝尔集团有限公司方伟文提出掺粉电解复合抛光工艺实验研究(广东技术师范学院学报2013(7):70~74),其通过将微细磨料掺入电解液中,对工件进行“软磨削”以去除钝化层,并对工艺参数进行了研究。南京航空航天大学的朱荻等提出一种磨削和电化学蚀除复合的小孔精密加工方法(CIRP Annals - Manufacturing Technology,2011,60(1):247-250),其利用高速旋转的涂覆磨具作为阴极,进行小孔加工,得到锥度和质量较好的小孔。

发明内容

本发明旨在提高电解抛光的精度和质量,提出一种较为稳定,低成本,实现方便的冰冻电解液固结磨粒导电冰盘及制备方法与应用。

一种冰冻电解液固结磨粒导电冰盘,其特征在于:由导电冰盘主体和均匀分布于导电冰盘主体中的磨粒组成,其中导电冰盘主体是由电解质溶液冰冻制成。这种的冰冻电解液固结磨粒导电冰盘的制备方法,其特征在于包括以下过程:将电解液倒入容器中,混合入磨粒,低温制成导电冰盘。如此冰盘可以导电,加工过程中通电作为电解加工的阴极,同时磨粒在冰盘中均匀分布,在加工中起到磨削去除作用。

利用所述的冰冻电解液固结磨粒导电冰盘的电解磨削复合抛光方法,其特征在于:

步骤一、采取低温措施,为低温电解复合抛光加工提供低温环境,低温下的电解加工有效减弱杂散腐蚀现象,易于得到表面质量较好的抛光层;

步骤二、在低温环境下,对导电冰盘与工件通电,进行电解磨削复合抛光加工;磨削作用主要用来去除金属表面的钝化膜,在磨削的过程中,因磨削加工而产生的热量使得导电冰盘不断融化,在与工件接触区形成液膜,实现电解液“自供液”,为电解加工提供良好的前置条件;加工过程中导电冰盘的融化也使得新磨粒裸露,产生“自砺”作用,为磨削提供良好条件;

电解作用主要用来去除表面缺陷,实现抛光加工;同时因为磨削作用主要发生在工件表面的“凸点”,相应的液膜也集中在这些凸点附近区域,电解作用主要发生在这些区域,起到整平工件表面的效果;当金属表面的钝化膜去除、裸露表面得到电解抛光后,钝性电解液再次诱使金属表面生成钝化膜,如此往复,

最终使得表面质量达到要求;

导电冰盘在主轴的带动下高速旋转,产生的离心力使得电解液膜被甩离加工区域,带走加工产物和杂质,使得电解加工顺利进行;

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