[发明专利]一种浮动工具电解车磨一体化加工方法及实现装置

说明书

本发明公开了一种浮动工具电解车磨一体化加工方法及实现装置，属于电解机械复合加工技术领域。其特征在于：通过压缩弹簧驱动工具磨头与回转工件表面柔性接触，实现了电解和磨削作用可控调节，提高了工具磨头使用寿命和回转工件加工精度；通过工具磨头作相对于回转工件轴向的高速往复运动，促进了加工区域电解产物排出，实现了回转工件表面较好的微观整平效果；通过在回转工件非加工区域通入旋转流动的高压空气，阻断了电解液向非加工区域的扩散流动，提高了电解车磨一体化加工的定域性。所述实现装置包括旋转通气装置，引电、引流装置，回转工件，工具磨头和工装夹具。本发明对提高回转工件电解车磨一体化加工精度和微观整平效果具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种浮动工具电解车磨一体化加工方法及实现装置，属于电解机械复合加工技术领域。

背景技术

轴承、凸轮和曲轴等高精度回转体零件是重要的机械基础件，它们的加工精度和表面质量将直接影响相关机电产品的工作性能和使用寿命。随着工业技术发展，高精度回转体零件的应用工况更加复杂，对机械加工技术也提出了更高要求，丰富和发展新型回转体零件加工工艺、实现回转体零件加工的形性协同控制显得尤为迫切。

电解车磨一体化加工方法，基于电化学溶解和磨削刮除作用，借助工具磨头对回转工件进行加工，能够满足不同热处理状态、不同硬度的高精度回转体零件精密加工需求，在批量生产中显现出独特优势。

研究人员在电解车磨、电解铣磨、电解钻磨一体化加工等电解机械复合加工方面开展了较多探索，加工实践表明相比于单一电解加工方法，电解机械复合加工能够显著提高工件加工精度和表面质量，有望实现从宏观几何形状到微观表面形貌的跨尺度精确成形。

申请号为201810001038.9的中国专利公开了电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法，基于旋转工具磨头，采用高电压输出提高电化学溶解作用以实现材料的大余量去除、再采用低电压或零电压输出对粗加工表面进行磨削整平。

申请号为201711017333.5的中国专利公开了辅助冲液电解铣磨加工整体叶盘系统及方法，加工时工具阴极和辅助喷嘴同时向叶盘毛坯加工区域提供电解液，且辅助喷嘴内电解液压力大于工具阴极内电解液压力。

申请号为201910390583.6的中国专利公开了群孔管电极电解钻磨一体化加工装置及系统，管电极一端固定连接机械手的另一端、管电极的中下部外壁上设置金刚石磨粒层，可实现具有光整表面若干深小群孔的一次性加工。

申请号为201810922748.5的中国专利公开了一种回转体电解机械复合抛光机，阴极抛光盘的抛光面紧贴有无纺布，工件表面发生电解反应形成钝化膜，磨粒不断刮除钝化膜高点以降低表面粗糙度。

上述电解机械复合加工方法虽然能够有效改善工件表面质量，但加工过程中旋转工具与工件大多为刚性接触，磨削力难以稳定调节、磨削刮除和电化学溶解作用也难以稳定调控。当磨削作用过强容易加速工具磨头损耗、降低其使用寿命；而电解作用过强容易产生严重杂散腐蚀，后续机械磨削也难以完全去除。因此，在电解机械复合加工中，引入浮动工具磨头并对磨削力进行精确控制，对于减小工具磨头损耗、提高工件加工精度和微观整平效果具有重要意义。

发明内容

1、本发明针对目前电解车磨一体化加工工艺的不足，提出一种工具磨头与回转工件柔性接触、磨削力稳定可调的浮动工具电解车磨一体化加工方法及实现装置，延长工具磨头使用寿命、提高回转工件电解车磨一体化加工精度和微观整平效果。