權(quán)利要求書： 1.一種曲面電解加工裝置，其特征在于，包括陰極(2)、導(dǎo)流塊(4)、工件(7)、基座(8)，所述陰極(2)的上端連接至可為陰極(2)的進(jìn)給提供動(dòng)力的進(jìn)給系統(tǒng)(14)，下端可活動(dòng)地從導(dǎo)流塊(4)中穿過，所述工件(7)固定于基座(8)上，且設(shè)置于導(dǎo)流塊(4)的下方，所述陰極(2)的下端為向下突出的曲面結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流塊(4)的下表面設(shè)置有徑向延伸的兩個(gè)斜槽，即第一斜槽和第二斜槽，沿延伸方向所述斜槽的寬度逐漸收窄、厚度逐漸增加，所述導(dǎo)流塊(4)的下表面與工件(7)的上表面之間形成電解液流過的通道，其中，第一斜槽對(duì)應(yīng)的裝置側(cè)面設(shè)置有連通至電解池(23)的進(jìn)液口(5)，第二斜槽對(duì)應(yīng)的裝置側(cè)面設(shè)置有連通至電解池(23)的出液口(11)，且第一斜槽的傾斜角度大于第二斜槽的傾斜角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面電解加工裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流塊(4)的中部設(shè)置有通孔，所述通孔為橢圓形，所述陰極(2)的下側(cè)具有呈柱狀向下延伸的柱體結(jié)構(gòu)，所述柱體結(jié)構(gòu)的橫截面呈橢圓形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面電解加工裝置，其特征在于，還包括背壓罩(3)，所述背壓罩(3)、陰極(2)、工件(7)三者之間形成裝置的工作空間，所述進(jìn)液口(5)、出液口(11)均是在背壓罩(3)的側(cè)壁上開孔而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種曲面電解加工裝置，其特征在于，所述背壓罩(3)與陰極(2)之間、以及背壓罩(3)與工件(7)之間均設(shè)置有密封圈。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面電解加工裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流塊(4)上第一斜槽的傾斜角度為18°，第二斜槽的傾斜角度為16°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲面電解加工裝置，其特征在于，電解液由進(jìn)液口(5)流入，經(jīng)導(dǎo)流塊(4)的導(dǎo)向流經(jīng)加工區(qū)域，再從加工區(qū)域流出，經(jīng)導(dǎo)流塊(4)的導(dǎo)向流向出液口，最后從出液口(11)流出。

7.一種曲面電解加工循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括電解池(23)、粗過濾器(22)、泵(21)、精過濾器(20)、流量計(jì)(19)、主閥(26)、壓力表(27)、調(diào)節(jié)閥(25)、排氣系統(tǒng)(28)、數(shù)控系統(tǒng)(17)、脈沖電源(18)、權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的曲面電解加工裝置，所述數(shù)控系統(tǒng)(17)與進(jìn)給系統(tǒng)(14)相連，所述脈沖電源(18)與陰極(2)相連，所述排氣系統(tǒng)(28)為具有排氣孔的封閉空間，所述曲面電解加工裝置被圍設(shè)于所述封閉空間內(nèi)，所述電解池(23)、粗過濾器(22)、泵(21)、精過濾器(20)、流量計(jì)(19)、主閥(26)、進(jìn)液口(5)、出液口(11)、壓力表(27)、調(diào)節(jié)閥(25)、電解池(23)依次設(shè)置從而構(gòu)成電解液的循環(huán)流動(dòng)路徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種曲面電解加工循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述電解池(23)還連接有溫控系統(tǒng)(24)。

說明書： 一種曲面電解加工裝置及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種電解加工裝置，特別涉及一種曲面電解加工裝置與系統(tǒng)，屬于電解加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] 一種曲面由球形輪廓掃掠曲線所形成的包絡(luò)曲面，該曲面應(yīng)用于車輛制動(dòng)系統(tǒng)的加壓裝置上，該曲面常用熱處理進(jìn)行淬火，有效硬化層深0.8～1.5mm，表面硬度50HRC～

65HRC，由于熱處理會(huì)使工件產(chǎn)生變形，其熱前加工的精度會(huì)普遍降低1?2級(jí)，所以熱后需要

再進(jìn)行精加工。因受到輪廓形狀、高硬度與高精度的限制，該曲面采用傳統(tǒng)的切削加工方法

通常比較困難，特別是熱后精加工，刀具磨損嚴(yán)重，加工成本過高。

[0003] 電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解進(jìn)而去除材料的原理，使用預(yù)先制備的工具陰極將工件陽極按照工具陰極的形狀和尺寸“拷貝”加工出所需的工件形狀。電解

加工相比其他加工方法具有工具陰極無損耗、無切削力、加工不受材料切削性能影響和加

工精度好、成型效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別適合于難加工材料的曲面、異形面的加工，為加工

曲面提供了一種低成本、高質(zhì)量的加工方式。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種曲面電解加工裝置與系統(tǒng)，這種裝置與系統(tǒng)主要用于曲面電解加工。

[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：[0006] 一種曲面電解加工裝置，包括陰極、導(dǎo)流塊、工件、基座，所述陰極的上端連接至可為陰極的進(jìn)給提供動(dòng)力的進(jìn)給系統(tǒng)，下端可活動(dòng)地從導(dǎo)流塊中穿過，所述工件固定于基座

上，且設(shè)置于導(dǎo)流塊的下方，所述陰極的下端為向下突出的曲面結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流塊的下表面

設(shè)置有徑向延伸的兩個(gè)斜槽，即第一斜槽和第二斜槽，沿延伸方向所述斜槽的寬度逐漸收

窄、厚度逐漸增加，所述導(dǎo)流塊的下表面與工件的上表面之間形成電解液流過的通道，其

中，第一斜槽對(duì)應(yīng)的裝置側(cè)面設(shè)置有連通至電解池的進(jìn)液口，第二斜槽對(duì)應(yīng)的裝置側(cè)面設(shè)

置有連通至電解池的出液口，且第一斜槽的傾斜角度大于第二斜槽的傾斜角度。

[0007] 進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流塊的中部設(shè)置有通孔，所述通孔為橢圓形，所述陰極的下側(cè)具有呈柱狀向下延伸的柱體結(jié)構(gòu)，所述柱體結(jié)構(gòu)的橫截面呈橢圓形。

[0008] 進(jìn)一步的，還包括背壓罩，所述背壓罩、陰極、工件三者之間形成裝置的工作空間，所述進(jìn)液口、出液口均是在背壓罩的側(cè)壁上開孔而成。

[0009] 進(jìn)一步的，所述背壓罩與陰極之間、以及背壓罩與工件之間均設(shè)置有密封圈。[0010] 進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流塊上第一斜槽的傾斜角度為18°，第二斜槽的傾斜角度為16°。[0011] 進(jìn)一步的，電解液由進(jìn)液口流入，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流經(jīng)加工區(qū)域，再從加工區(qū)域流出，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流向出液口，最后從出液口流出。

[0012] 一種曲面電解加工循環(huán)系統(tǒng)，包括電解池、粗過濾器、泵、精過濾器、流量計(jì)、主閥、壓力表、調(diào)節(jié)閥、排氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、脈沖電源、所述的曲面電解加工裝置，所述數(shù)控系統(tǒng)

與進(jìn)給系統(tǒng)相連，所述脈沖電源與陰極相連，所述排氣系統(tǒng)為具有排氣孔的封閉空間，所述

曲面電解加工裝置被圍設(shè)于所述封閉空間內(nèi)，所述電解池、粗過濾器、泵、精過濾器、流量

計(jì)、主閥、進(jìn)液口、出液口、壓力表、調(diào)節(jié)閥、電解池依次設(shè)置從而構(gòu)成電解液的循環(huán)流動(dòng)路

徑。

[0013] 進(jìn)一步的，所述電解池還連接有溫控系統(tǒng)。[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：[0015] 本發(fā)明通過在導(dǎo)流塊的下表面設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的斜槽，并使該斜槽從中部向兩側(cè)的寬度逐漸收窄、厚度逐漸增加，導(dǎo)流塊的下表面與工件的上表面之間形成電解液流過的通

道，使得加工區(qū)域的流場(chǎng)均勻，電解液由進(jìn)液口流入后，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流經(jīng)加工區(qū)域，再

從加工區(qū)域流出，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流向出液口，最后從出液口流出，可避免加工區(qū)域形成空

穴與死角，從而避免陰極與工件之間短路。

附圖說明[0016] 圖1是曲面電解加工裝置的剖視圖；[0017] 圖2是曲面電解加工循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0018] 圖3是陰極的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019] 圖4是導(dǎo)流塊的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020] 圖5是曲面結(jié)構(gòu)示意圖；[0021] 圖6是流場(chǎng)仿真圖。[0022] 圖中：1、陰極座；2、陰極；3、背壓罩；4、導(dǎo)流塊；5、進(jìn)液口；6、第一螺釘；7、工件；8、基座；9、第二螺釘；10、下密封圈；11、出液口12、上密封圈；13、第三螺釘；14、進(jìn)給系統(tǒng)；15、

工裝夾具；16、機(jī)床工作臺(tái)；17、數(shù)控系統(tǒng)；18、脈沖電源；19、流量計(jì)；20、精過濾器；21、泵；

22、粗過濾器；23、電解池；24、溫控系統(tǒng)；25、調(diào)節(jié)閥；26、主閥；27、壓力表；28、排氣系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式[0023] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0024] 本實(shí)施例提供一種如圖1所示的曲面電解加工裝置。該裝置包括陰極2、導(dǎo)流塊4、工件7、基座8。陰極2的上端連接至可為陰極2的進(jìn)給提供動(dòng)力的進(jìn)給系統(tǒng)14，下端可活動(dòng)地

從導(dǎo)流塊4中穿過，陰極的結(jié)構(gòu)如圖2所示。工件7固定于基座8上，且設(shè)置于導(dǎo)流塊4的下方，

陰極2的下端為向下突出的曲面結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流塊4的下表面設(shè)置有徑向延伸的兩個(gè)斜槽，即第

一斜槽和第二斜槽，沿延伸方向斜槽的寬度逐漸收窄、厚度逐漸增加，導(dǎo)流塊4的結(jié)構(gòu)如圖3

所示。導(dǎo)流塊4的下表面與工件7的上表面之間形成電解液流過的通道，其中，第一斜槽對(duì)應(yīng)

的裝置側(cè)面設(shè)置有連通至電解池23的進(jìn)液口5，第二斜槽對(duì)應(yīng)的裝置側(cè)面設(shè)置有連通至電

解池23的出液口11，且第一斜槽的傾斜角度大于第二斜槽的傾斜角度。電解液由進(jìn)液口流

入，流經(jīng)陰極與工件的加工區(qū)域，從出液口流出。陰極沿Z軸方向向工件進(jìn)給，當(dāng)陰極與工件

之間的距離達(dá)到一定的值時(shí)，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，工件表面產(chǎn)生腐蝕。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠

使得加工區(qū)域的流場(chǎng)均勻，電解液由進(jìn)液口流入后，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流經(jīng)加工區(qū)域，再從加

工區(qū)域流出，經(jīng)導(dǎo)流塊的導(dǎo)向流向出液口，最后從出液口流出，可避免加工區(qū)域形成空穴與

死角，從而避免陰極與工件之間短路。

[0025] 如圖3所示，導(dǎo)流塊4的中部設(shè)置有通孔，通孔為橢圓形，陰極2的下側(cè)具有呈柱狀向下延伸的柱體結(jié)構(gòu)，所述柱體結(jié)構(gòu)的橫截面呈橢圓形。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在保證陰極的柱體

結(jié)構(gòu)與導(dǎo)流塊的通孔平滑配合的前提現(xiàn)，使二者不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而提升了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

[0026] 本實(shí)施例中，通過背壓罩3、陰極2、工件7三者共同形成裝置的工作空間。進(jìn)液口5、出液口11均是在背壓罩3的側(cè)壁上開孔而成。背壓罩3與陰極2之間還可以進(jìn)一步設(shè)置上密

封圈12，背壓罩3與工件7之間還可以進(jìn)一步設(shè)置下密封圈10。背壓罩與密封圈的作用是防

止電解液泄露，并使背壓罩內(nèi)的電解液保持一定的壓力。

[0027] 導(dǎo)流塊具有傾斜的斜面。本實(shí)施例中，所述進(jìn)液口側(cè)斜面與水平面的夾角優(yōu)選為18°，出液口側(cè)斜面與水平面的夾角優(yōu)選為16°。

[0028] 本實(shí)施例還提供一種如圖4所示的曲面電解加工循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電解池23、粗過濾器22、泵21、精過濾器20、流量計(jì)19、主閥26、壓力表27、調(diào)節(jié)閥25、排氣系統(tǒng)28、數(shù)控

系統(tǒng)17、脈沖電源18、上述的曲面電解加工裝置。工件安裝在機(jī)床工作臺(tái)的聯(lián)接座上，陰極

安裝在與機(jī)床主軸相連的陰極座上。數(shù)控系統(tǒng)17與進(jìn)給系統(tǒng)14相連，脈沖電源18與陰極2相

連，排氣系統(tǒng)28為具有排氣孔的封閉空間，曲面電解加工裝置被圍設(shè)于所述封閉空間內(nèi)。電

解池23、粗過濾器22、泵21、精過濾器20、流量計(jì)19、主閥26、進(jìn)液口5、出液口11、壓力表27、

調(diào)節(jié)閥25、電解池23依次設(shè)置從而構(gòu)成電解液的循環(huán)流動(dòng)路徑。曲面結(jié)構(gòu)如圖5所示，其中

的夾角α優(yōu)選為10°?18°。

[0029] 圖6是流場(chǎng)仿真圖，電解液進(jìn)口壓力設(shè)為0.8MPa，出口壓力設(shè)為0.2MPa時(shí)，電解液流速分布變化情況，由加工間隙的入口到底部再到出口，流速由小逐漸增大，最大時(shí)達(dá)

22.8m/s，由于加工區(qū)域出口間隙逐漸變大，出口附近流速開始變小。通過流場(chǎng)仿真可知加

工區(qū)域的流速逐步先增加，后又逐步減少，加工區(qū)域流速?zèng)]有突變，不存在電解液渦流區(qū)，

可保證電解加工的質(zhì)量，避免工具陰極與工件陽極之間的短路和燃燒。

[0030] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。