CN102179584B - 多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置，包括阴极安装筒、套式阴极组件、电解液回流套、导液导电辅具、通过管道与套式阴极组件和电解液回流套连通的电解液***、与导液导电辅具及阴极安装筒连接的电源，其特征是：所述套式阴极组件由阴极套和设在阴极套左部内的工件导向套组成，在阴极套内设有与电解液***连通的进液孔，该进液孔通过管道与电解液***相通；在阴极套的中部内设有工作锥；工作锥的左边为电解液前整流区、右边为电解液后整流区。本发明代替机械加工，生产效率提高3倍，产品尺寸及粗糙度均优于机械加工，能耗下降到机械加工的1/5；能够实现多头螺旋圆弧外形的电解加工，没有工艺料头，加工效率高，加工成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及电解加工方法及装置，具体涉及一种多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置。
背景技术
石油及天然气钻采的专用工具—螺杆泵，其主要部件螺杆为多头螺旋圆弧外形结构，这种多头螺旋圆弧外形的特点为：较大的螺旋导程，一般为0.8～1.2m，螺旋外形全部为R（半圆弧）圆滑连接，一般为4～7头,给加工制造带来了极大的难度。目前，常规的加工方法主要有：
①靠模车床加工，存在的不足是效率低，刀具成本高，表面质量及尺寸精度达不到要求。
②拉床拉削加工，存在的不足是刀具成本高，加工质量受到材料硬度的制约。
③螺杆专用加工中心加工，存在的不足是加工效率取决与圆弧表面的拟合精度，要加工较高的精度，加工效率必然下降。
电解加工是一种根据阳极电化学溶解原理去除金属材料的制造技术，具有不受工具材料硬度限制、加工精度易于控制、生产效率高、成本低，且工具无损耗等特点，常用来加工难切削材料和形状复杂的零件。在航空、兵器、模具制造等行业有重要的应用。目前，比较有效的外形电解加工方式，是喷气发动机、汽轮机的叶片电解加工方法。对于多头圆弧螺旋的形状进行电解加工，还未见报道。采用电解方法进行多头圆弧螺旋外形加工有许多难点，这就限制了该技术的广泛推广应用。其难点主要是：阴极的流场分布不易优化,设计初期试制周期较长；阴极的结构复杂，加工难度较高；加工的辅助装置比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置，它结构简单，容易制造，能加工大导程、多头圆弧螺旋杆件，使圆弧外形圆滑连接；能提高加工效率高，降低生产成本，适用于批量生产。
本发明所述的多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置，包括阴极安装筒、设在阴极安装筒中左部内的套式阴极组件、设在阴极安装筒右部内的电解液回流套、与套式阴极组件和电解液回流套的内壁配合且右端伸出电解液回流套的导液导电辅具、通过管道与套式阴极组件和电解液回流套连通的电解液***、与导液导电辅具及阴极安装筒连接的电源，其特征是：
所述套式阴极组件由阴极套和设在阴极套左部内的工件导向套组成，在阴极套内设有与电解液***连通的进液孔，该进液孔通过管道与电解液***相通；在阴极套的中部内设有工作锥，该工作锥与电解液回流套内的密封套在螺旋导程中的相对位置关系是通过导液导电辅具确定的；工作锥的左边为电解液前整流区、右边为电解液后整流区。
工件通过套式阴极组件导向，较长的工件需要安装辅助支承以保证工件与套式阴极组件的中心一致，保证加工过程的稳定进行；整个加工装置阴极固定，工件由工件导向套导向，在机床主轴牵引下作旋转复合运动的方式进行加工；因此，套式阴极组件中的工件导向套与工件外圆尺寸须一致，留必要的移动间隙；工件外圆需经过磨削加工，提高阴极的使用寿命。
本发明的有益效果：本发明代替机械加工，生产效率提高3倍，产品尺寸及粗糙度均优于机械加工，能耗下降到机械加工的1/5；能够实现多头螺旋圆弧外形的电解加工，没有工艺料头，加工效率高，加工成本较低。
附图说明
图1是本发明加工工件的装置示意图；
图2是套式阴极组件的结构示意图；
图3是图2的局部剖视图；
图4是导液导电辅具的结构示意图；
图5是图4的A－A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1、图2、图3所示的多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置，包括阴极安装筒2、设在阴极安装筒中左部内的套式阴极组件3、设在阴极安装筒右部内的电解液回流套8、与套式阴极组件和电解液回流套的内壁配合且右端伸出电解液回流套的导液导电辅具4、通过管道与套式阴极组件和电解液回流套连通的电解液***7、与导液导电辅具及阴极安装筒连接的电源6，其结构特点是：
所述套式阴极组件3由阴极套3－6和设在阴极套左部内的工件导向套3－1组成，在阴极套内设有与电解液***连通的进液孔3－2，该进液孔通过管道与电解液***7相通；
在阴极套3－6的中部内设有工作锥3－4，该工作锥与电解液回流套8内的密封套在螺旋导程中的相对位置关系是通过导液导电辅具4确定的；工作锥3－4的左边为电解液前整流区3－3、右边为电解液后整流区3－5。
加工前，先将阴极置于阴极安装筒中，再将阴极安装筒安装在机床通用夹具上，阴极中心应与机床移动旋转中心一致，再将工件安装到机床上的辅助支承上，将电解液回流套安装到阴极安装筒的一端，对刀完成后，将导液导电辅具连接到工件预制螺纹上，压紧回流装置固定螺圈、阴极压紧螺圈，将导液导电辅具连接到主轴端。即可进行电解加工。
加工工件时，阴极安装筒2通过夹具1安装在机床导轨上，工件5的右端装入套式阴极组件3内并与导液导电辅具4的左端连接，工件5通过导液导电辅具4与机床主轴相连，机床主轴通过导液导电辅具带动工件按预定导程作复合运动（径向旋转和轴向移动），形成工件螺旋外形。
Claims (1)
1.多头圆弧螺旋杆件的电解加工装置，包括阴极安装筒（2）、设在阴极安装筒中左部内的套式阴极组件（3）、设在阴极安装筒右部内的电解液回流套（8）、与套式阴极组件和电解液回流套的内壁配合且右端伸出电解液回流套的导液导电辅具（4）、通过管道与套式阴极组件和电解液回流套连通的电解液***（7）、与导液导电辅具及阴极安装筒连接的电源（6），其特征是：所述套式阴极组件（3）由阴极套（3－6）和设在阴极套左部内的工件导向套（3－1）组成，在阴极套内设有与电解液***连通的进液孔（3－2），该进液孔通过管道与电解液***（7）相通；在阴极套（3－6）的中部内设有工作锥（3－4）；工作锥的左边为电解液前整流区、右边为电解液后整流区。
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