[发明专利]电火花电解交替加工弧面的工具及方法

权利要求书

1.一种火花电解复合高速旋转加工弧面装置，其特征在于:

该装置包括中空旋转主轴(12)、绝缘转台(13) 、减速机(15)和驱动电机(14)；其中中空旋转主轴(12)上部为中空的三角圆锥空腔结构，下部为中空圆盘结构；空旋转主轴(12)通过其中空圆盘结构固定于绝缘转台上端，绝缘转台(13)下端通过减速机(15)与驱动电机(14)相连；

该装置还包括位于中空旋转主轴(12)上方的进液管（1），进液管（1）和中空旋转主轴(12)通过旋转接头（3）实现连接，工作时进液管（1）静止，中空旋转主轴(12)旋转；

该装置还包括导电滑环（4）和电极, 导电滑环（4）套装于中空旋转主轴(12)正上方，电极由若干间隔均布的电解电极（11）和电火花电极（16）组成；其中电解电极（11）内部为圆形截面渐变为矩形截面的中空结构，该中空结构与中空旋转主轴(12)的三角圆锥空腔结构相连通；电火花电极（16）为实心结构；

该装置还包括防护板（2）；防护板由上防护板（2-1）和下防护板（2-2）组成，两者中心开圆孔，套于中空旋转主轴(12)上并且位于中空旋转主轴(12)的中空圆盘结构上方；上述电极位于该圆孔处；上防护板与下防护板贴合的下表面开有回液槽（7）；

该装置还包括安装于上防护板的工件加持进给装置；它有若干沿周向均布于上防护板的加持组件组成；每个加持组件均由伺服电机（5）和安装于伺服电机推动杆末端的工作固定块（6）组成，待加工工件（10）通过螺钉固定在工件固定块（6）上；

该装置还包括顶罩（17）和下防护罩（9），顶罩（17）安装并固定于防护板（2）上方；顶罩（17）侧壁具有与上述工件固定块（6）配合的开口；下防护罩（9）安装于防护板（2）下方。

2.根据权利要求1所述的火花电解复合高速旋转加工弧面装置，其特征在于：上述电解电极（11）距离待加工工件（10）的距离为0.2-1 mm，电火花电极（16）距离待加工工件（10）的距离为0.05-0.1 mm。

3.根据权利要求1所述的火花电解复合高速旋转加工弧面装置，其特征在于：上述回液槽（7）横截面为扇形。

4.根据权利要求1所述的火花电解复合高速旋转加工弧面装置，其特征在于：中空旋转主轴(12)与绝缘转台（13）连接处有密封环（8）。

5.利用权利要求1所述的火花电解复合高速旋转加工弧面装置的加工方法，其特征包括以下过程：

将待加工的工件（10）安装在工件固定块（5）上，通过螺钉固定；通过伺服电机(5)控制待加工工件（10）与电解电极（11）和电火花电极（16）的初始间隙；

通过驱动电机（14）带动减速器（15）转动，通过绝缘旋转平台（13）带动中空旋转主轴(12)转动；旋转接头（3）上部与进液管（1）为静止不动，旋转接头（3）下部与中空旋转主轴(12)开始高速旋转；

接通电解液，电解液从进液管（1）快速流入到高速旋转的中空旋转主轴(12)中，并从电解电极（11）和电火花电极（16）中快速喷射到待加工工件（10）的表面；

打开电源控制开始电解电火花复合加工；当电火花电极转动到与工件表面较近的位置时，工件表面被电火花击穿，工件表面氧化层和机体材料被大量去除，工件表面呈现凹凸不平的形态；当电解电极转动到工件表面较近位置处时被电火花加工过的表面会被高效电解去除，工件表面变得平整；产物从回液槽中流出加工区域；此时被电解加工过的表面可能会再次产生氧化物层阻碍电解作用高效进行；随着中空旋转主轴的高速转动电火花再次转动到与工件表面较近的位置，此时工件表面形成的氧化物层再一次被电火花击穿而去除，周而复始，工件表面不断的被电火花电解两种方式去除材料，最终形成所需的弧面。