螺旋工具电极
专利汇可以提供螺旋工具电极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及金属的 电解 加工工具。旨在解决已有 工具 电极 加工 精度 不高且必须配备能产生高压、高流速电解液流的电解液循环系统等问题。本螺旋工具电极包括具有 导电性 的刀杆1,和与刀杆相联的工具头2,在工具头的外周有 螺旋槽 3及其螺旋棱4。在螺旋棱的表面可有绝缘的 磨料 层5。具有结构简单、在加工中能排除电解物,能简化配套设备,提高加工效率和加工精度等优点。特别适宜加工超硬、薄壁材料,和小孔表面。，下面是螺旋工具电极专利的具体信息内容。
1.螺旋工具电极，包括具有导电性的刀杆(1)，和与刀杆相联的工具头(2)，其特征在于工具头的外周有螺旋槽(3)及其螺旋棱(4)。
2.根据权利要求1所述的螺旋工具电极，其特征在于所说的螺旋棱(4)的表面有绝缘的磨料层(5)。
3.根据权利要求1所述的螺旋工具电极，其特征在于所说的刀杆(1)和工具头(2)呈圆柱形，工具头的直径(d)大于刀杆的直径(D)。
4.根据权利要求1所述的螺旋工具电极，其特征在于所说的刀杆(1)和工具头(2)呈圆柱形，工具头的直径(d)小于刀杆的直径(D)。
5.根据权利要求1所述的螺旋工具电极，其特征在于所说的刀杆(1)和工具头(2)呈圆柱形，工具头的直径(d)等于刀杆的直径(D)。
6.根据权利要求1、2、3或4所述螺旋工具电极，其特征在于所说的螺旋槽和螺旋棱呈左旋形。
7.根据权利要求1、2、3或4所述螺旋工具电极，其特征在于所说的螺旋槽和螺旋棱呈右旋形。
螺旋工具电极
本实用新型涉及金属的电解加工工具，特别是电解扩孔和电解磨削金属工件用的螺旋工具电极。
金属的电解加工设备，由直流电源、电解槽及其中的电解液、与电解槽连通的电解液循环系统、工具电极等构成。加工时，将工具电极和工件配置固定在电解槽中循环流动的电解液中，并分别与电源的负极和正极接通，对工件进行电解加工时工具电极只作定向旋转运动。已有的工具电极，由刀杆和与刀杆连成一体的工具头构成，刀杆与电源联接，工具头作电解加工，使用这种工具电极进行电解加工时，要求电极必须不断地缓慢进给，并与工件保持0.1～1mm的间隙，在工具电极与工件的间隙中冲入压力为0.49～1.96MPa、流速大于5m/s的电解液，以使电解产物及时被带走，才能使加工正常进行至达到要求。因此进行电解加工时，必须采用专用设备，特别需要使用能产生高压、高流速、大流量且占地面积较大的电解液循环系统，和大容量直流电源。即使这样，在加工中，仍然往往出现因电解物未被及时带走而发生直流电源短路，灼伤工件表面等质量事故。因此，其加工效率和加工精度不高。
鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、在加工中旋转时能自动排除电解物，从而能简化配套设备，提高加工效率和加工精度的螺旋工具电极。
本实用新型采用将工具电极的工具头的外周制成螺旋形，成为旋转运动式的工具电极来实现其目的。
本实用新型的螺旋工具电极(参见附图)，包括具有导电性的刀杆(1)，和与刀杆相联的工具头(2)，在工具头的外周有螺旋槽(3)及其螺旋棱(4)。
上述的螺旋棱(4)的表面可以有绝缘的磨料层(5)上述的刀杆(1)和工具头(2)可以呈圆柱形，工具头的直径(d)大于刀杆的直径(D)；可以是工具头的直径(d)小于刀杆的直径(D)；也可以是工具头的直径(d)等于刀杆的直径(D)。
上述的螺旋槽和螺旋棱可以呈左旋形；也可以呈右旋形。
本实用新型的螺旋工具电极，用于由直流电源、电解槽及其中的电解液、与电解槽连通的电解液循环系统构成的电解加工设备中。进行电解加工时，螺旋工具电极高速旋转。当用于电解扩孔加工，和电解加工圆柱面、孔表面、平面、曲面等时，螺旋工具的工具头与被工件表面呈互不接触的小间隙配合，而进行电解加工。当用于电解磨孔加工，和电解磨削圆柱面，孔表面、平面、曲面等时，螺旋工具电极的工具头的绝缘的磨料层与工件表面相接触，而进行电解磨削加工。在上述两种工作状态时，螺旋工具电极在电机带动下高速旋转，由于螺旋工具电极的工具头的螺旋槽结构，使工具头与工件表面形成“螺杆泵”结构，产生“螺杆泵效应”，对加工间隙中的电解液进行强力搅动和增压，使加工间隙中的流场非常均匀，特别是能使电解液对加工表面所产生的电解物有强力的冲刷和“排屑”作用。此外，工具头上的螺旋槽还具有“容屑”作用，避免在小间隙下发生电源短路，烧伤工件表面的质量事故。
由于电场强度与两极距离成反比，即两极间距离越近，电流密度越大，所以，电解扩孔时，电解作用主要发生在工具头的螺旋棱与工件之间，即螺旋棱主要起电解作用，螺旋槽起增强电解液循环及“容屑”的作用。而电解磨削时，由于工具头的螺旋棱的磨料层与工件绝缘，所以电解作用主要发生在螺旋槽与工件之间，即螺旋槽主要起电解作用，以及增强电解液循环和“容屑”作用。在上述的电解扩孔和电解磨削中，工件表面在工作瞬间被电解成“螺旋面”状，由于刀具不断地旋转，使工件表面被“继续电解”，故采用直流电源同样具有“脉冲电解加工”的优良效果。
本实用新型的上述结构，使其具有如下的优点和效果。
一、本实用新型的螺旋槽、螺旋棱结构，结构简单，能产生“螺杆泵效应”，而无需采用通常电解加工所需的高压、高流速、大流量电解液循环系统，而且流场均匀，能简化通常电解加工中所需的复杂的电解液循环系统等配套设备，并无需配用大容量直流电源，有利于加工稳定性、加工精度、生产效率的提高，也有利于机床防腐维护和设备成本的降低。
二、本实用新型的能在电解加工中的作旋转运动的圆柱形结构和螺旋槽结构，具有“容屑”和“排屑”作用，即使在小的加工间隙下也不易发生短路，不易烧伤工件表面。从而能使加工精度显著提高。
三、本实用新型的能在电解加工中的作旋转运动的圆柱形结构，由于在电解加工过程中，电解工具电极与工件间距离小处电流密度大，电解作用明显，只要时间足够，经过短时间如3～5分钟电解后，工件与旋转运动的本工具电极的距离将趋于相等，使加工后的工件孔圆度误差几乎为零。因此，无论工件孔、本工具电极的外圆是否有圆度误差，工件孔安装位置与本工具电极的回转中心是否重合，几乎都不影响加工后的工件孔圆度，本实用新型具有加工圆度误差特别小的优点。
本螺旋工具电极，可以制成右旋电解扩孔螺旋工具电极、和左旋电解扩孔螺旋工具电极。用于电解加工工件的外圆柱面、内圆柱面、平面、曲面等。
本螺旋工具电极，可以分别在右旋电解扩孔螺旋工具电极、和左旋电解扩孔螺旋工具电极的螺旋棱上制出磨料层，成为右旋电解磨削螺旋工具电极、左旋电解磨削螺旋工具电极。用于电解磨削加工工件的外圆柱面、内圆柱面、平面、曲面等。
本实用新型的螺旋工具电极，特别适宜加工超硬难加工材料，和薄壁材料；特别适宜加工直径为2mm左右的小孔。
下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。
附图的简要说明。
图1是本实用新型的一种螺旋工具电极的结构示意图。显示右旋电解扩孔螺旋工具电极的结构。
图2是本实用新型的一种螺旋工具电极的结构示意图。显示左旋电解扩孔螺旋工具电极的结构。
图3是本实用新型的一种螺旋工具电极的结构示意图。显示右旋电解磨削螺旋工具电极的结构。
图4是本实用新型的一种螺旋工具电极的结构示意图。显示左旋电解磨削螺旋工具电极的结构。
图5是图3的A局部轴向剖面图。显示磨料层的结构。
图6是图1、图3的右旋螺旋工具电极，在电解加工设备中的配套安装及加工示意图。
图7是图2、图4的左旋螺旋工具电极，在电解加工设备中的配套安装及加工示意图。
实施例本实用新型的一种螺旋工具电极，如附图所示。由刀杆和工具头构成。刀杆1和工具头2选用通常的导电材料，如通常的碳钢，制成圆柱形的一体结构。刀杆1的直径d可以等于工具头的直径D，也可以是大于工具头的直径D，还可以是小于工具头的直径D。
在工具头2的外周，制出螺旋槽3，从而相应形成螺旋棱4。螺旋槽3，和螺旋棱4可以制成如图1的右旋向而成为右旋电解扩孔螺旋工具电极，也可以制成如图2的左旋向而成为左旋电解扩孔螺旋工具电极。
在上述右旋电解扩孔螺旋工具电极，和左旋电解扩孔螺旋工具电极的工具头2外周的螺旋棱4的表面上，采用通常的方法，如镀涂工艺，并用通常的绝缘的磨料，制出磨料层5。分别制成如图3的右旋电解磨削螺旋工具电极，和如图4的左旋电解磨削螺旋工具电极。
使用本螺旋工具电极采用由直流电源6、电解槽7及其中的电解液8、与电解槽7连通的电解液循环系统9构成的电解加工机床。将金属材料的工件10装夹在电解槽2中的工件夹具11中，接直流电源6的正极。再将本螺旋工具电极12的刀杆1夹装在电解机床的主轴的弹簧夹头中，弹簧平头与电极头相联，并呈绝缘地与电解加工机床的主轴相联，电极头接直流电源6的负极，(图中均未表示)。进行电解加工时，调整机床使螺旋工具电极12进入工件10适当深度，使工具头2与工件10浸入电解液并呈加工间隙配合，加工间隙由电解液循环系统9供给充足的电解液，接通直流电源6，工件10的金属不断被电解腐蚀，电解物被电解液带走，在一定的电规准下，控制加工时间即可达到相应加工要求。
当使用右旋电解扩孔螺旋工具电极、或右旋电解磨削螺旋工具电极时，电解加工机床驱动本工具电极如图6中所示，沿M向旋转。
当使用左旋电解扩孔螺旋工具电极、或左旋电解磨削螺旋工具电极时，电解加工机床驱动本工具电极如图7中所示，沿N向旋转。
当使用右旋电解扩孔螺旋工具电极、左旋电解扩孔螺旋工具电极进行电解加工时，本工具电极与工件之间应有适当大的加工间隙，保证二者不相接触。
当使用右旋电解磨削螺旋工具电极、左旋电解磨削螺旋工具电极进行电解加工时，由于磨料层为绝缘层，本工具电极的磨料层的表面应与工件相接触。
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