专利名称：五轴数控电解加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电解加工装置，具体涉及一种五轴数控电解加工装置。
背景技术：
随着现代加工技术的发展，由难加工材料制成的复杂件的应用越来越广泛。这些 复杂件上一般都包括一些难加工的曲面，因受加工空间的限制，采用数控铣削方式加工往 往会因刀具刚性不足或磨损过快而无法获得高的加工精度。电解加工因具有工具阴极无损 耗、无宏观切削力、适宜加工各种难切削材料零件及薄壁件、加工效率高、表面质量好等优 点，因而在制造业中获得了大量应用。但是传统的电解加工是采用成形阴极按拷贝方式加 工型腔、型面的，其成形阴极的设计及制造困难，且制造周期长，再加上阴极形状复杂、加工 面积大、影响因素多，使得拷贝式加工的复制精度、重复精度都不太高。
发明内容为了克服拷贝式电解加工的上述不足，本实用新型提供了一种五轴数控电解加工
装置，它通过数控系统控制阴极相对工件的运动来加工复杂型面，避免了复杂成形阴极的
设计与制造，投产周期短，加工柔性大，而且在电解加工过程中，阴极上参与加工的区域与
传统拷贝式加工相比大为减小，可提高加工精度和表面质量。 本实用新型的技术方案是 —种五轴数控电解加工装置，包括计算机1、整流电源2、床身3、X向滑台31、 Y向
滑台13、Z向滑台24、B向回转台26、C向回转台30、工作箱19、电解液槽4、阴极28，其特征
是Y向滑台13安装在床身3底面上，X向滑台31安装在Y向滑台13上；工作箱19安装在
上连接板34上，上连接板34通过支柱45及螺母37与下连接板36相连，下连接板36安装
在X向滑台31上；C向回转台30安装在工作箱19内；下分水盘39安装在上连接板34的
下面；Z向滑台24安装在床身3立柱上，B向回转台26通过连接板25安装在Z向滑台24
上，阴极28通过支架27安装在B向回转台26上，实现绕Y轴的摆动。 上分水盘43、下分水盘39和直角弯管40组成分水装置，上分水盘43与旋转轴41
一起旋转，从凸台33中心孔和旋转轴41之间缝隙泄露的电解液流入上分水盘43，通过上分
水盘43的小孔流入下分水盘39，下分水盘39固定于上连接板34的下面，下分水盘39的底
部装有直角弯管40，通过与其相连的管路将泄露的电解液排入电解液槽4。 过滤器5、泵6、单向阀7、流量计8、压力表9、精过滤器10、阀门11组成电解液输
送装置，过滤器5安装在电解液槽4底部，电解液经泵6增压后，通过管路流经单向阀7、流
量计8、压力表9、精过滤器10、阀门11到达阴极28，安装在工作箱19底部的排水管35将
电解液及时排回电解液槽4。 所述的阴极28为内喷式球头阴极，电解液进入阴极内腔，经球形工作面上若干小 孔喷出。 本实用新型具有以下优点[0010] 1、可加工难切削材料零件上的复杂型面。电解加工不受被加工材料硬度和强度限
制，可加工硬质合金、不锈钢、耐热合金等高强度、高硬度的金属材料。通过数控系统控制阴 极相对工件的运动，可加工复杂型面。 2、表面质量好。电解加工是利用电化学方法来蚀除工件材料的，没有切削力和切 削热的影响，因而可获得好的表面质量。 3、加工精度高。在加工过程中，阴极上参与加工的区域与传统拷贝式加工相比大 为减小，使得电解液中产生的气体及热量的影响显著下降，因而可提高加工精度。
图1是本实用新型总体结构示意图。 图2是本实用新型机械装置结构示意图。 图3是本实用新型工作箱结构示意图。 图4是本实用新型阴极结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 如图1、2、3、4所示。 —种五轴数控电解加工装置，包括计算机1、整流电源2、床身3、X向滑台31、 Y向 滑台13、Z向滑台24、B向回转台26、C向回转台30、工作箱19、电解液槽4，其特征是Y向 滑台13安装在床身3底面上，X向滑台31安装在Y向滑台13上；工作箱19安装在上连接 板34上，上连接板34通过支柱45及螺母37与下连接板36相连，下连接板36安装在X向 滑台31上；C向回转台30安装在工作箱19内，工件29安装在C向回转台30上；Z向滑台 24安装在床身3立柱上，B向回转台26通过连接板25安装在Z向滑台24上，阴极28通过 支架27安装在B向回转台26上；伺服电机15、 12、 17分别驱动X向滑台31 、Y向滑台13和 C向回转台30实现工件29沿X向、Y向的平动及绕C向的转动；伺服电机23、20分别驱动 Z向滑台24和B向回转台26，实现阴极28沿Z向的竖直进给和绕B向的转动。 C向回转台30通过旋转轴41和工作箱底部凸台33安装在工作箱19内，不锈钢轴 承44安装在凸台33的中心孔内，不锈钢推力轴承42安装在上连接板34的中心孔内，C向 回转台30、旋转轴41、大带轮38及轴承构成C向回转装置。通过电机支架48上安装的伺 服电机17带动小带轮47、同步带46和安装于旋转轴41末端的大带轮38驱动旋转轴41旋 转从而带动C向回转台30及安装在其上的工件29转动。上分水盘43与旋转轴41 一起旋 转，从凸台33中心孔和旋转轴41之间的缝隙泄露的电解液流入上分水盘43，通过上分水盘 43的小孔流入下分水盘39，下分水盘39固定于上连接板34的下面，下分水盘39的底部装 有直角弯管40将泄露的电解液经导管重新排入电解液槽4。 工作箱19侧面安装的法兰盘49与排气波纹管相连，组成排气装置；工作箱19顶 部安装的法兰盘50与阴极支架27通过波纹管相连，将阴极28的上部密封在波纹管内部； 工作箱19底部安装有排水管35，将电解液及时排回电解液槽4。 B向回转台26通过连接板25安装在Z向滑台24上，阴极支架27安装在B向回 转台26上，Z向传动装置22带动Z向滑台24、连接板25、 B向回转台26、阴极支架27、阴极28实现竖直方向的进给，伺服电机20通过联轴器21驱动安装在连接板25上的B向回 转台26实现旋转运动，带动阴极支架27旋转，可实现阴极28绕Y轴的摆动。 电解液输送装置包括过滤器5 、泵6 、单向阀7 、流量计8 、压力表9 、精过滤器10 、阀 门11，过滤器5安装在电解液槽4的底部，电解液经泵6增压后，通过管路流经单向阀7、流 量计8、压力表9、精过滤器IO和阀门11到达阴极28，通过阴极28上的电解液出口进入加 工区域，对工件29进行电解加工。 整流电源2的正极输出端与工件29相连，负极输出端与阴极28相连。 工作过程 首先将工件29安装在C向回转台30上，开启泵6使电解液增压，调节阀门11使 压力表9指示的电解液压力为合适值， 一定压力的电解液流经单向阀7、流量计8、压力表9、 精过滤器10、阀门11到达阴极28，通过阴极28上的电解液出口进入加工区域。启动整流 电源2并运行预先编写好的数控加工程序，加工程序控制伺服电机15、12、23、17、20分别驱 动X向滑台31、Y向滑台13、Z向滑台24、C向回转台30和B向回转台26，实现阴极28与 工件29之间的空间相对运动。这样利用工件29与阴极28间形成的电场及电解液形成的 流场，通过计算机控制阴极相对工件的运动，实现对工件29上复杂曲面的电解加工。加工 过程中，工作箱19底部排水管35将电解液及时排回电解液槽4，产生的气体由排气装置排 出。
权利要求一种五轴数控电解加工装置，包括计算机(1)、整流电源(2)、床身(3)、X向滑台(31)、Y向滑台(13)、Z向滑台(24)、B向回转台(26)、C向回转台(30)、工作箱(19)、电解液槽(4)、阴极(28)，其特征是Y向滑台(13)安装在床身(3)底面上，X向滑台(31)安装在Y向滑台(13)上；工作箱(19)安装在上连接板(34)上，上连接板(34)通过支柱(45)及螺母(37)与下连接板(36)相连，下连接板(36)安装在X向滑台(31)上；工作箱(19)和C向回转台(30)安装在X向滑台(31)上；下分水盘(39)安装在上连接板(34)的下面；Z向滑台(24)安装在床身(3)立柱上，B向回转台(26)通过连接板(25)安装在Z向滑台(24)上，阴极(28)通过支架(27)安装在B向回转台(26)上，实现绕Y轴的摆动。
2. 根据权利要求1所述的五轴数控电解加工装置，其特征在于，分水装置是由上分水 盘(43)、下分水盘(39)和直角弯管(40)组成，上分水盘(43)与旋转轴(41) 一起旋转， 从凸台(33)中心孔和旋转轴(41)之间缝隙泄露的电解液流入上分水盘(43)，通过上分水 盘(43)的小孔流入下分水盘(39)，下分水盘(39)固定于上连接板(34)的下面，下分水盘 (39)的底部装有直角弯管(40)，通过与其相连的管路将泄露的电解液排入电解液槽(4)。
专利摘要本实用新型针对由难加工材料制成零件上复杂型面的加工难题，公布了一种五轴数控电解加工装置，包括计算机(1)、整流电源(2)、床身(3)、X向滑台(31)、Y向滑台(13)、Z向滑台(24)、B向回转台(26)、C向回转台(30)、工作箱(19)、电解液槽(4)、阴极(28)，其特征是Y向滑台(13)安装在床身(3)底面上，X向滑台(31)安装在Y向滑台(13)上；工作箱(19)安装在上连接板(34)上，上连接板(34)与下连接板(36)相连，下连接板(36)安装在X向滑台(31)上；C向回转台(30)安装在工作箱(19)内；下分水盘(39)安装在上连接板(34)的下面；Z向滑台(24)安装在床身(3)立柱上，B向回转台(26)通过连接板(25)安装在Z向滑台(24)上，阴极(28)通过支架(27)安装在B向回转台(26)上。通过计算机控制阴极相对工件的运动，实现对各种复杂型面的电解加工。
文档编号B23H3/00GK201455468SQ20092003958
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者傅秀清, 刘海拥, 康敏, 杨勇 申请人:南京农业大学