一种电解加工用阴极振动装置的制作方法

本发明涉及一种用于高频脉冲加工电源的关断和开通与主轴阴极上下振动实现同步的装置，主要用于电解加工。

背景技术：

电解加工是一种非接触式加工，加工过程中阴极和阳极间必须保持一定的间隙。加工过程中间隙充满电解液，由于电解加工阳极溶解的产物全部溶解在电解液中，如果加工间隙中的电解液不能及时更新，将使电解加工无法正常进行，甚至在小间隙加工中产生短路现象。而另一方面，直流电源电解加工将产生杂散腐蚀，使不需要加工的部位也发生电解加工现象，严重影响加工精度。因此，为了提高电解加工的精度，可采用脉冲电流与振动进给同步的方法。

脉冲电流与振动进给同步的方法，阴极振动进给可以有效快速更新加工间隙中的电解液。脉冲电流与振动进给同步方法是：加工电源使用高频窄脉冲直流电源，加工电极(阴极)运动使用机床主轴旋转通过该装置转化成上下振动，脉冲直流电源的关断和开通与主轴阴极上下振动实现同步，阴极振动进给过程中，当阴极振动到接近最小间隙时(振动至最下端)，脉冲直流电源开通，进行电解加工，当阴极振动离开最小间隙后，脉冲直流电源关断脉冲，停止电解加工，间隙达到最大(振动至最上端)，并形成负压，电解液开始冲刷，电解液可以快速更新，脉冲直流电源不发脉冲，这样可以减少杂散腐蚀，减少能源消耗。如此循环往复完成整个电解加工过程。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电解加工用阴极振动装置，这种装置利用脉冲电流与振动进给同步的方法，有效快速更新加工间隙中的电解液；减少杂散腐蚀；减少能源消耗；提高电解加工的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电解加工用阴极振动装置，包括凸轮轴，所述凸轮轴与机床主轴同步旋转，所述凸轮轴上设有振动轴，所述转动轴的端部连接夹头，所述凸轮轴上设置有凸轮槽轮廓曲线，所述振动轴上设有向内凸起的滑块，所述滑块与所述凸轮槽轮廓曲线配合，实现振动轴的上下运动，所述凸轮轴与振动轴上设置有与振动轴上下运动方向一致的光电门。

更进一步地，所述凸轮槽轮廓曲线的一周设置有两个完全相同的振动周期。

更进一步地，所述凸轮轴转动1圈的第1个1/4t用于电解加工，第2个1/4t主要用于电解液的更新，第3个1/4t用于电解加工，第4个1/4t用于电解液的更新，这样凸轮轴转动1圈，振动轴作2次上下振动，有2次电解加工和2次电解液更新。

更进一步地，所述振动轴的外部套设有导向套，导向套内设置有导轨，所述振动轴上设置有滑块，所述滑块与导轨配合，实现对振动轴上下运动的导向。

更进一步地，当凸轮轴上凸轮槽中滑块沿着凸轮轮廓曲线运动至最低位置时，光电门检测到有信号，并将此信号传至脉冲电源，脉冲电源发高频脉冲；当凸轮槽中滑块沿着凸轮轮廓曲线运动离开最低位置时，光电门检测不到信号，脉冲电源关断电源不发脉冲。

更进一步地，所述滑块为mgn滑块，所述导轨为mgn导轨。

更进一步地，所述滑块通过滑块轴安装于振动轴上，所述振动轴上安装有两对滑块轴与滑块。

更进一步地，所述导向套的上端设置有连接法兰，所述连接法兰的上部设有阻尼板。

本发明具有如下

有益效果：

凸轮轴上凸轮槽轮廓曲线一周有2个完全相同振动周期，这样可以对称安装两对滑块轴与滑块来带动振动轴上下振动，使振动轴受力对称。

当凸轮轴上凸轮槽轮廓曲线处于最低位置时，光电门给出信号，此信号传至脉冲电源，脉冲电源发出高频脉冲。

电解加工用阴极振动装置脉冲电流与振动进给同步：阴极振动进给至阳极最近处时，脉冲电源发脉冲，此时，由于加工间隙最小，阳极溶解速度最高；当阴极振动离开阳极时，加工间隙开始增加，阳极溶解速度开始减慢，电解液可以快速更新，脉冲电源不发脉冲，这样可以减少杂散腐蚀，减少能源消耗，从而提高电解加工的精度。

附图说明

图1是电解加工用阴极振动装置三维视图；

图2是凸轮槽轮廓曲线图；

图3是振动位移与脉冲电流波形曲线图；

图4是电解加工用阴极振动装置细节展示图。

图中：1、阻尼螺钉2、阻尼板3、第一螺钉4、联接法兰5、凸轮轴6、锁紧螺母7、圆锥滚子轴承8、导向套9、铜套10、振动轴11、滑块12、滑块轴13、圆柱销14、第二螺钉15、导向套盖16、铜套17、第三螺钉18、阴极接线柱19、夹头20、夹头锁紧螺母21、弹簧夹套22、导管23、通气管24、mgn滑块25、mgn导轨26、第四螺钉27、支架28、光电门29、第五螺钉30、垫圈31、螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的电解加工用阴极振动装置包括：阻尼螺钉1、阻尼板2第一螺钉3、联接法兰4、凸轮轴5、锁紧螺母6、圆锥滚子轴承7、导向套8、铜套9、振动轴10、滑块11、滑块轴12、圆柱销13、第二螺钉14、导向套盖15、铜套16、第三螺钉17、阴极接线柱18、夹头19、夹头锁紧螺母20、弹簧夹套21、导管22、通气管23、mgn滑块24、mgn导轨25、第四螺钉26、支架27、光电门28、第五螺钉29、垫圈30、螺母31。

本发明的电解加工用阴极振动装置安装在加工机床主轴上，其中装置的凸轮轴5与机床主轴同步旋转，凸轮轴5上的凸轮槽通过滑块轴12与滑块11，带动振动轴10作上下振动，导向套8与mgn滑块24、mgn导轨25起导向作用，光电门28的通、断与振动轴10下、上相一致。凸轮轴5上加工有1条凸轮槽轮廓曲线，该曲线一周有2个完全相同振动周期，振动轴10上安装有两对滑块轴12与滑块11，使振动轴10受力对称。

电解加工用阴极振动装置脉冲电流与振动进给同步的具体方法是：当凸轮轴上凸轮槽中滑块11沿着凸轮轮廓曲线运动至最低位置时(阴极和阳极相距最近)，由于mgn滑块24与mgn导轨25的导向作用，使滑块11通过滑块轴12带动振动轴10作向下运动，振动轴10上的夹头19夹持阴极向下运动至阳极(工件)相距最近处，此时光电门28检测到有信号，并将此信号传至脉冲电源，脉冲电源发高频脉冲，同时，加工间隙最小，阳极溶解速度最高，这样凸轮轴转动1圈的第1个1/4t用于电解加工；反之，当凸轮槽中滑块11沿着凸轮轮廓曲线运动离开最低位置时(阴极和阳极相距最近)，由于mgn滑块24与mgn导轨25的导向作用，滑块11通过滑块轴12带动振动轴10作向上运动，使振动轴10上的夹头19夹持阴极向上运动，离开阳极(工件)，光电门28检测不到信号，脉冲电源关断电源不发脉冲，此时，加工间隙开始增加，形成负压，电解液可以快速更新，这样可以减少杂散腐蚀，减少能源消耗，这样第2个1/4t主要用于电解液的更新。同理第3个1/4t用于电解加工；第4个1/4t用于电解液的更新。这样凸轮轴转动1圈，振动轴作2次上下振动，有2次电解加工和2次电解液更新。

本电解加工用阴极振动装置机床主轴转动一周，振动完成2个周期。机械振动的振幅是3mm，频率是50hz，高频脉冲电流的频率是36khz。在振动位移曲线设计时，在前半个振动周期的75％时间设计成水平直线，这样可以增加有效加工时间，提高加工效率。在后半个振动周期的75％时间设计成水平直线，这样增加了电解液通过的时间、扩大了电解液通道，有利于电解液的更新。

根据加工需要，机械振动的振幅可以通过改变凸轮轮廓曲线来实现，一般机械振动的振幅是1-5mm，高频脉冲电流的有效频率是10-100khz。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。