電腐蝕加工工具和方法技術

本發明專利技術揭示一種電腐蝕加工工具，用以在工件上去除材料的方式進行加工，該電腐蝕加工工具包括電極，該電極包括外壁以及包圍在外壁中的空腔部，所述外壁設有用以加工工件的工作面，且該外壁具有至少一個大致沿電極縱長方向延伸到工作面的槽。該電腐蝕加工工具還包括工作液供給裝置，該工作液供給裝置對工作中的電極提供工作液，所述工作液流經電極工作面與工件之間的間隙，且至少部分流經所述設于電極外壁的槽。從而保證工作液可以流通得更順暢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關加工工具和方法，尤其是一種電腐蝕加工工具和電腐蝕加工 方法。
技術介紹
電腐蝕加工利用電流從工件上去除材料進行加工，包括電化學加工(ECM)、電火花放電加工(EDM)、以及電化學放電復合加工(ECDM)等 等。電腐蝕加工的過程中，通常在工具電極與工件之間提供流通的工作液。 比如在ECM加工過程中，需要在電極和工件之間提供流通的導電的電解液， 以實現工件上相應部分的電化學融解，同時帶走電解過程中產生的熱量和電 解產物；在EDM加工過程中，需要在電極和工件之間的間隙中提供流通的 絕緣工作液，從而將在電極和工件之間產生的火花放電蝕除產物有效排除， 同時帶走放電過程中產生的熱量和電蝕產物。因此，如何使工作液的流通更 為流暢是電腐蝕加工領域的一個重要課題。
技術實現思路
.本專利技術的目的在于提供一種改進的工作液流道設計的電腐蝕加工工具， 以及相應的電腐蝕加工方法。本專利技術提供一種電腐蝕加工工具，用以在工件上去除材料的方式進行加 工，該電腐蝕加工工具包括電極，該電極包括外壁以及包圍在外壁中的空腔 部，所述外壁設有用以加工工件的工作面，且該外壁具有至少一個大致沿電 極縱長方向延伸到工作面的槽。該電腐蝕加工工具還包括工作液供給裝置， 該工作液供給裝置對工作中的電極提供工作液，所述工作液流經電極工作面 與工件之間的間隙，且至少部分流經所述設于電極外壁的槽。附圖說明通過結合附圖對于本專利技術的實施例進行描述，可以更好地理解本專利技術，在附圖中圖1所示為本專利技術粗加工方法過程中一個示意性的步驟，其中電腐蝕加工工具的電4及從工件的前表面向工件內進行加工；圖2所示為本專利技術粗加工方法過程中另一個示意性的步驟，其中電腐蝕 加工工具的電極從工件的外圓周面向工件內進行加工；圖3為用于實施本專利技術粗加工方法的電腐蝕加工工具的結構示意圖；圖4所示為電腐蝕加工工具的電^l的第一個實施例的工作面的平面圖， 該電極的第一個實施例用于實施本專利技術粗加工方法的第一個實施方式；圖5所示為圖4中所示的電極的第一個實施例前端部在加工過程中，沿 圖4中A-A線的放大剖視圖；圖6所示為電腐蝕加工工具的電才及的第二個實施例的工作面的平面圖， 該電極的第二個實施例也用于實施本專利技術粗加工方法的第一個實施方式；圖7所示為圖6中所示的電極的第二個實施例前端部在加工過程中，沿 圖6中B-B線的放大剖;f見圖；圖8所示為電腐蝕加工工具的電^l的第三個實施例的工作面的平面圖， 該電極的第三個實施例也用于實施本專利技術粗加工方法的第一個實施方式；圖9所示為圖8中所示的電極的第三個實施例前端部在加工過程中，沿 圖8中C-C線的放大剖#見圖；圖10所示為電腐蝕加工工具的電極的第四個實施例的工作面的平面圖， 該電極的第四個實施例也用于實施本專利技術粗加工方法的第一個實施方式；圖11所示為本專利技術在工件上加工一個槽的過程中從工件上所去除材料 的示意圖，以及根據本專利技術粗加工方法的第一個實施方式的一個示意性的加 工策略；圖12是工件前表面的正視圖，該正表面內有一個用本專利技術粗加工方法的 第二實施方式加工的第 一錐狀環形槽及第 一錐狀環形槽內的第 一 實芯；圖13是工件外圓周面的一個正視圖，該外圓周面上有一個用本專利技術粗加 工方法的第二個實施方式加工的第二錐狀環形槽及第二錐狀環形槽內的第二々并 頭心5圖14是工件的一個剖面圖，該剖面是沿圖12中的F-F線和圖13中的 G-G線所確定的曲面得到的，以顯示出所述第一、第二錐狀環形槽相交。具體實施方式圖1和圖2所示為用本專利技術粗加工方法將工件100加工成葉輪的兩個示 意性步驟，工件100相對于縱長軸10軸呈圓周方向均勻排列，。其中圖l所 示為電腐蝕加工工具200的電極20從工件100的前表面18向工件100內進 行加工，圖2所示為電極20從工件100的外圓周面17向工件100內進行加 工。工件IOO被支撐在具有一定運動軸度的支撐裝置上，在本專利技術的一個實 施方式中，該具有一定運動軸度的支撐裝置包括支撐工件lOO的軸套ll、支 撐該軸套11的直立工作臺12、支撐該直立工作臺12且裝配在一起的上、下 工作臺13, 14、以及支撐上、下支撐臺13、 14底部安裝工作臺15上。在加 工過程中，軸套11帶動工件100 —起繞工件100的縱長軸10轉動；上工作 臺13相對下工作臺14相對于其共同的豎直中心軸線轉動；下工作臺14 相對于底部工作臺15可以在前后、左右方向作水平移動；同時電極20可以 沿Z軸作上、下運動，從而得到一個五軸連動的操作系統。在一個實施方式中，工件100是一個由合適材料制成的圓盤形的鍛鑄金 屬毛坯件，而加工得到的葉輪上設有若干個通過在工件IOO上用去除材料的 方式形成的槽道16。這些槽道16沿圓周方向均勻地分布在加工得到的葉輪 上。圖1和圖2顯示出加工過程中的一個狀態，該工件IOO上有三個槽道16 已經加工完成，而其他的槽道16還未加工。每一個槽道16包括在工件100 外圓周面17上的第一開口 161、位于工件100前表面18上的第二開口 162、 以及在第一、第二開口 161、 162之間的通槽163。另外在每相鄰二個槽道16 之間有一個肋板164。圖3所示為電腐蝕加工工具200的結構示意圖。在圖3所示的實施方式 中，該電腐蝕加工工具200是一個電化學放電復合加工工具，當然在其他實 施方式中，其還可以是任何用于電化學加工、電火花加工或者他類似的加工 工具。在一個實施方式中，電腐蝕加工工具200包括用于裝夾所述的電極20的 多軸連動的it控才幾床21。電腐蝕加工工具200還包括一個在粗加工過程給工 件100和電極20提供工作電壓的直流電源22，該直流電源22可以是脈沖直 流也可以是恒定的直流電源。該直流電源22通過若干導線220分別電連接電極20和工件100。在圖3所示的實施方工中，電極20為負極，工件100為 正極，在其他的實施方式中，電極20和工件100的極性也可以相反，即工件 IOO為負極，而電極20為正極。因為電極20在加工過程中是不斷的自旋轉 的，連到20上的導線220可以通過一個導電環或其他導電元件間接地連到電 極20上；而連接到工件100上的導線220可以是直接連到工件IOO或者連到 支撐工件100的夾具11上。為了防止電極20將電流傳導到數控機床21上， 在電極20與數控機床21之間可以設置絕緣元件，同樣在夾具11與直立工作 臺12之間也可以采取絕緣措施。在一個實施方式中，數控機床21和直流電源22的工作過程，以及電極 20與工件100之間的相對運動是由一個數字可編程控制器23來控制的。該 控制器23可以有很多形式,其可以包括一個微處理器、記憶體和數據處理系 統，可以通過用適應的軟件編程來完成控制行為。另外該控制器23還可以設 置顯示器和鍵盤，以方便使用者控制粗加工過程以及設置初始化數據等等。電腐蝕加工工具200包括一個在加工過程中為電極20提供流動的工作液 的工作液供給設備24,該工作液供給設備24包括若干個管道，用以將冷工 作液給工作中的電極20以及將含切屑的熱流體從工作電極20處流回。根據 需要，其提供的工作液可以包括一般用的水、油或者具有或弱或強導電性的 液體。該工作液供給設備24的工作過程也是由控制器23來控制的。圖4到圖1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電腐蝕加工工具，用以在工件上去除材料的方式進行加工，該電腐蝕加工工具包括：　電極，該電極包括外壁以及包圍在外壁中的空腔部，所述外壁設有用以加工工件的工作面，且該外壁具有至少一個大致沿電極縱長方向延伸到工作面的槽；及　工作液供給裝置，該工作液供給裝置對工作中的電極提供工作液，所述工作液流經電極工作面與工件之間的間隙，且至少部分流經所述設于電極外壁的槽。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅元豐，袁人煒，詹移民，蓋奇M尼爾森，烏果坎特利，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]