[发明专利]正流式活动模板电解磨削复合加工方法及装置

说明书

本发明公开了电解磨削复合加工技术领域的正流式活动模板电解磨削复合加工方法及装置，活动模板由绝缘层、导电层组成，在活动模板的导电层表面电镀一层具有金刚石颗粒的金属沉积层，活动模板与金属沉积层以及金刚石颗粒组成工具阴极，并且工具电极具有贯穿的群孔结构；本发明通过工具阴极与工件的相对运动实现对工件表面的光整加工，工件与工具阴极之间作相对匀速的往复或旋转运动，以使工具阴极能够有规律地均匀扫过工件表面，加工过程中产生的电解产物在电解液的冲刷以及人造金刚石颗粒的刮除作用下能够比较容易地排出，使新的金属表面露出，继续产生电解作用，工件材料不断地被蚀除，提高了加工效率、加工质量，且成本低廉、操作简单。

技术领域

本发明涉及电解磨削复合加工技术领域，具体涉及正流式活动模板电解磨削复合加工方法及装置。

背景技术

硬质合金、高温合金等在航空航天、船舶等很多领域作为重要零部件使用，一般采用锻造、铸造等制造技术，表面留有成型痕迹、表面粗糙度大、一致性差等缺陷，对整个设备的影响很大，所以对于它们的再加工是不可或缺，然而对这些合金的表面及其高效率加工是目前所面临的难题。

针对合金金属板材的光整加工，由于受到加工方法的限制，加工效果不是很理想。传统的抛光处理方法通常采用平面磨床进行磨削抛光，这个过程包括粗磨、半精磨、精磨，而这个过程往往达不到要求的表面粗糙度。化学抛光和电化学抛光都是有选择性地溶解峰点,实现表面光整,不受导电材料硬度的限制,生产率高,但是光整加工后粗糙度等级只能提高1～2级，且精度难以控制。磁粒光整加工技术是利用永久磁铁产生的磁场，在工具和试件间形成磁路,磁粒在磁场力的作用下形成磁刷,不但具有刚性,同时还具有自身的“柔性”和“自锐性”，在相对运动过程中磁粒压向试件实现弹性微刃切削，不需要任何复杂的装置来提供切削力，也不需要精密的数控系统和数字化采集系统,因此更适合于自由曲面如模具的自动化光整加工。但是其最致命的缺点是生产效率低，而且还受到磁粒制造水平的制约。电解磨削光整加工,设备结构简单、成本低,吸收了机械光整加工精度的可控性和电化学抛光高效率的优点，成功地实现了电化学抛光和机械光整加工的复合，改变了常规磨床高精度的要求，而且不必更换磨料,使加工效率大大提高，尤其对于简单平面和规则曲面的加工。

中国专利号201810421830.X的专利提出了一种内部通道超声振动辅助内喷式电解磨削系统及方法，该专利利用电解液在超声振动作用下产生空化效应，强化导电磨头对工件表面钝化膜的去除、使钝化的磨粒及时脱落，避免极间间隙产生电火花放电现象，实现深孔、型腔和内部通道的高效率精密加工。该专利采用的阴极为中空的导电磨头，制作繁琐，对于板材的磨削显然不适用。中国专利201810047135.1的专利提出了提高电解铣磨加工底面平面度的工具阴极及方法，该专利采用棒状磨头作为工具阴极，以类似数控铣削的方式由磨头电极的旋转运动和工件的进给运动共同形成轮廓的发生线，通过相切法进行成形加工的方法，实现对型面、型腔、薄壁和凸台等结构的展成加工。该方法所用工具阴极底面进行绝缘处理，形成底面绝缘层；工具阴极侧壁下端分成上、下两个区域；侧壁下端上方区域通过电镀方式镶嵌金刚石磨粒，形成导电磨粒层；侧壁下端下方区域通过树脂粘结剂镶嵌金刚石磨粒，形成绝缘磨粒层；该工具阴极中心有盲孔，侧壁分布若干与盲孔连通的喷液孔。该电极设计与制造繁琐，结构复杂。另外加工时，工具阴极与工件运动复杂，不适用于对平板金属的光整加工。中国专利201710409275.4的专利提出了一种倒置式电解抛光装置及其电解抛光设备，该专利通过将工件倒置并通过中空的电解棒将电解液向上注入电解液，从而提高了电解抛光效果，并提高了电解抛光的自动化程度与生产效率。该方法设计巧妙，但加工对象为中空内壁面。以上方法对于平板金属的光整加工不大合适。基于此，本发明设计了正流式活动模板电解磨削复合加工方法及装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供正流式活动模板电解磨削复合加工方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：正流式活动模板电解磨削复合加工方法，包括以下步骤：