一種制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用微細電解技術(shù)制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置，其特征在于，包括：電解液槽（1），管狀電極（2），管狀電極夾具（3），螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀（4），刀具夾具（5），電機一（6），絲杠（7），電機二（8），電解液槽進液管（9），電解液存貯箱（10），電解液槽排液管（11），壓力泵（12），過濾器（13），閥門（14），運動平臺（15），工作臺（16），利用微細電解良好的溶解定域性和表面質(zhì)量控制能力，利用管狀電極電解加工中電場集中分布于電極端面附近，利用硝酸鈉溶液、氯酸鈉溶液或者其混合溶液雜散腐蝕相對較小的優(yōu)點，能做到高精度、高效率、低成本的制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀。
【專利說明】一種制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于銑刀的制備裝置，特別是指一種利用微細電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，已有多種加工裝置能夠制備微細銑刀，但在很多方面仍存在諸多嚴重的問題?，F(xiàn)有的制備微細銑刀的工藝裝置有:(1)電火花線電極磨削裝置；(2)激光加工裝置；
[3]精密微細磨削裝置；(4)聚焦離子束濺射裝置；(5)電解電火花復(fù)合微細加工裝置。使用電火花線電極磨削裝置制備時，會在銑刀刀具切削刃及切削面形成電蝕凹坑并由此形成表面變質(zhì)層、微觀裂紋及殘余拉應(yīng)力；激光加工裝置也有類似于電火花線電極磨削裝置的缺陷，激光加工微細銑刀時熱力的傳導(dǎo)會形成熱影響區(qū)，該區(qū)域內(nèi)同樣存在微觀裂紋和熱應(yīng)力；使用精密微細磨削裝置，可以在一定程度上滿足微銑刀制備的工藝要求，但受磨削力影響，其能夠穩(wěn)定獲得的刀具最小直徑受到局限；而聚焦離子束濺射裝置制備微銑刀時，在保證高精度的同時也存在加工效率過于低下、成本太高的缺點，無法實現(xiàn)規(guī)模化制備微細銑刀；電解電火花切削存在材料過切現(xiàn)象嚴重，加工精度難以保證的缺陷。
[0003]因此尋找高精度、高效率、低成本的加工裝置來制備高精度、高強度微細銑刀是微銑削制備面臨的瓶頸問題，是目前微細刀具制備領(lǐng)域的關(guān)鍵核心問題之一，也是微細制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一種基于微細電解技術(shù)制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置，該裝置利用微細電解技術(shù)的優(yōu)點，能夠做到高精度、高效率、低成本的制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀。
[0005]本發(fā)明提供一種微細電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置，其特征在于，包括:電解液槽，給微細電解提供加工環(huán)境；管狀電極，由定位夾具固定，通電后作為工具電極用以硬質(zhì)合金微細銑刀制備；管狀電極夾具，用于夾緊定位管狀電極；螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀；刀具夾具，用于移動和夾緊所制備的微細銑刀，通過控制使刀具達到加工位置；電機一，為工作平臺上下進給提供動力；電機二，為刀具夾具旋轉(zhuǎn)提供動力；壓力泵，提供動力，使電解液從管狀電極中噴出，并保證電解液循環(huán)流動；閥門，控制電解液在電解液存貯箱和電解液槽之間循環(huán)流動，關(guān)閉時，停止流動；電解液槽進液管，使電解液從管狀電極中噴出；電解液存貯箱，存貯電解液；電解液槽排液管，使電解液流回電解液存貯箱；過濾器，防止電解時產(chǎn)生的電解產(chǎn)物隨電解液流入電解液槽；工作臺，起支撐作用；絲杠，電機一通過其帶動運動平臺上下進給運動；運動平臺，其上放置電機二和刀具夾具。其中，管狀電極置于電解液槽中，螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀通過刀具夾具與電機連接，電解液通過壓力泵提供動力從電解液存貯箱中依次經(jīng)過過濾器、壓力泵，通過電解液槽進液管后，從管狀電極中噴出進入電解液槽，經(jīng)過電解液槽排液管和閥門后流回電解液存貯箱中。[0006]優(yōu)選地，所述工具管狀電極為直徑小于400 μ m以下側(cè)面絕緣的鈦管狀電極； 優(yōu)選地，所述硬質(zhì)合金微細銑刀的直徑在1000 μ m以下；
優(yōu)選地，所述裝置還包括電機一、電機二及運動平臺，實現(xiàn)刀具的上下及旋轉(zhuǎn)運動； 優(yōu)選地，所述電解液為非強酸或堿電解液，如硝酸鈉溶液、氯酸鈉溶液或者其混合溶
液；
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)微細電解具有良好的溶解定域性和優(yōu)良的表面質(zhì)量控制能力，因此非常有利于硬質(zhì)合金微細銑刀切削刃及切削面的成型；
(2)硬質(zhì)合金微細銑刀電解制備過程中采用管狀電極可使電場集中分布于管電極端面附近，有效提高加工效率；
(3)硬質(zhì)合金微細銑刀電解制備過程中采用硝酸鈉溶液、氯酸鈉溶液或者其混合溶液，雜散腐蝕較小，成型精度高，具有良好的刀具尺寸控制能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是管狀電極電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置示意圖；
圖2是管狀電極電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的電解液流向示意圖；
圖3是管狀電極電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的加工原理示意圖。
【具體實施方式】
[0008]圖1、圖2所示的一種利用微細電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置，其包括:電解液槽1，管狀電極2，管狀電極夾具3，螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4，刀具夾具5，電機一 6，絲杠7，電機二 8，電解液槽進液管9，電解液存貯箱10，電解液槽排液管11，壓力泵12，過濾器13，閥門14，運動平臺15，工作臺16。其中，電解液槽I設(shè)置在工作臺16上，管狀電極2置于電解液槽I中，利用管狀電極夾具3進行夾緊,管狀電極2與電解液槽進液管9相連接，螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4通過刀具夾具5與電機二 8連接，電解液通過壓力泵12提供動力，從管狀電極2中噴出加工后進入電解液槽I中，依次通過電解液槽排液管11，閥門14，流回到電解液存貯箱10中，并經(jīng)過濾器13，壓力泵12，電解液槽進液管9再次進入管狀電極2中，循環(huán)流動。電機一 6固定在工作臺16上，與絲杠7相連，絲杠7控制運動平臺15使螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4上下進給。
[0009]制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀時，應(yīng)先將螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4放入刀具夾具5中，固定夾緊；根據(jù)加工刀具的尺寸及要求，輸入加工數(shù)據(jù)，準備加工；加工時，將閥門14關(guān)閉，啟動壓力泵12，使電解液存貯箱10中的電解液依次通過濾器13，壓力泵12，從電解液槽進液管9中進入管狀電極2，然后注入電解液槽I中，液位達到一定高度時，打開電機一 6和電機二 8，閥門14，加工開始；管狀電極2對螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4進行加工，電機一 6控制刀具按要求速度向下進給，電極二 8帶動刀具按要求速度旋轉(zhuǎn)運動，同時電解液通過電解液槽排液管11流回電解液存忙箱10中，從而進行循環(huán)流動；制備完成后電解液通過電解液槽排液管11，閥門14流回電解液存貯箱10內(nèi)，關(guān)閉電源，即可取下刀具。
[0010]其中，管狀電極2對刀具螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4進行加工時具體包括以下步驟: 步驟1，用管狀電極2作為刀具的幾何特征母線，然后按照預(yù)定的軌跡相對于刀具體展成運動；
步驟2，開啟壓力泵12，使電解液存貯箱10中的電解液依次通過濾器13，壓力泵12，，從電解液槽進液管9中進入管狀電極2，然后注入電解液槽I中，液位達到一定高度時，打開電機一 6和電機二 8,閥門14,加工開始就行；
步驟3，根據(jù)加工要求，電機一 6通過絲杠7帶動工作平臺15按一定速度向下進給，同時電機二 8通過刀具夾具5帶動螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀4做旋轉(zhuǎn)運動；
步驟4，加工完成，關(guān)閉壓力泵12及電源，電解液全部流入電解液存貯箱10后，關(guān)閉閥門14，取下刀具。
[0011]以上所述的僅為本發(fā)明的實施范例，當不能依次限定本發(fā)明實施的范圍。即凡是依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明權(quán)利要求涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供了一種微細電解制備螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀的裝置，其特征在于，包括:電解液槽，給微細電解提供加工環(huán)境；管狀電極，由定位夾具固定，通電后作為工具電極用以硬質(zhì)合金微細銑刀制備；管狀電極夾具，用于夾緊定位管狀電極；螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀；刀具夾具，用于移動和夾緊所制備的微細銑刀，通過控制使刀具達到加工位置；電機一，為工作平臺上下進給提供動力；電機二，為刀具夾具旋轉(zhuǎn)提供動力；壓力泵，提供動力，使電解液從管狀電極中噴出，并保證電解液循環(huán)流動；閥門，控制電解液在電解液存貯箱和電解液槽之間循環(huán)流動，關(guān)閉時，停止流動；電解液槽進液管，使電解液從管狀電極中噴出；電解液存貯箱，存貯電解液；電解液槽排液管，使電解液流回電解液存貯箱；過濾器，防止電解時產(chǎn)生的電解產(chǎn)物隨電解液流入電解液槽；工作臺，起支撐作用；絲杠，電機一通過其帶動運動平臺上下進給運動；運動平臺，其上放置電機二和刀具夾具；其中，管狀電極置于電解液槽中，螺旋型硬質(zhì)合金微細銑刀通過刀具夾具與電機連接，電解液通過壓力泵提供動力從電解液存貯箱中依次經(jīng)過過濾器、壓力泵，通過電解液槽進液管后，從管狀電極中噴出進入電解液槽，經(jīng)過電解液槽排液管和閥門后流回電解液存貯箱中。
2.如前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于:所述工具管狀電極為直徑小于400μπι以下側(cè)面絕緣的鈦管狀電極。
3.如前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于:所述硬質(zhì)合金銑刀的直徑在IOOOym以下。
4.如前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于:所述裝置還包括電機一、電機二及運動平臺，實現(xiàn)刀具的上下及旋轉(zhuǎn)運動。
5.如前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于:所述電解液為非強酸或堿電解液，如硝酸鈉溶液、氯酸鈉溶液及其混合溶液。
【文檔編號】B23H3/00GK103817388SQ201410076003
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】李志永, 孫建軍, 季畫 申請人:山東理工大學(xué)