专利摘要

本发明提出了一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，包括底座、支撑架、数控转台装置、转轴、齿轮、进液接口、出液接口、阳极导电片、阴极座、阴极导电片和成型阴极；齿轮设置在第一支撑侧板与第二支撑侧板之间；转轴一端与齿轮固定连接且其另一端与数控转台装置的回转工作台中心连接；进液接口与进液通孔连通；出液接口与出液通孔连通；阳极导电片安装在数控转台装置的回转工作台上；阴极座与机床主轴连接；阴极导电片、成型阴极均安装在阴极座上，成型阴极穿过顶板伸入第一支撑侧板、第二支撑侧板之间并与顶板活动配合。本发明采用掩模电解加工，电解液流动形式为侧向流动，便于带走齿轮齿槽面电解产物，避免在工件加工表面形成孤岛结构。

权利要求

1.一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，包括底座(1)、支撑架、数控转台装置(2)、转轴(3)、齿轮(4)、进液接口(5)、出液接口(6)、阳极导电片(7)、阴极座(8)、阴极导电片(9)和成型阴极(10)；其中：

支撑架包括支撑底板(11)、第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)、第一支撑侧板(14)、第二支撑侧板(15)和顶板(16)；支撑底板(11)安装在底座(1)上，第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)竖直相对布置在支撑底板(11)两端且第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)底端均与支撑底板(11)连接；第一支撑侧板(14)、第二支撑侧板(15)竖直相对布置，第一支撑侧板(14)、第二支撑侧板(15)两端均分别与第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)连接，第一支撑侧板(14)上设有进液通孔，第二支撑侧板(15)上设有出液通孔；顶板(16)位于支撑底板(11)上方且顶板(16)底端与第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)顶端连接；

齿轮(4)设置在第一支撑侧板(14)与第二支撑侧板(15)之间，齿轮(4)位于顶端的齿槽可与进液通孔、出液通孔连通形成电解液通道；

数控转台装置(2)安装在底座(1)上，转轴(3)的中轴线与数控转台装置(2)的回转工作台的中轴线重合，转轴(3)一端与齿轮(4)固定连接且其另一端与数控转台装置(2)的回转工作台中心连接；

进液接口(5)安装在第一支撑侧板(14)上并与进液通孔连通；出液接口(6)安装在第二支撑侧板(15)上并与出液通孔连通；

阳极导电片(7)安装在数控转台装置(2)的回转工作台上；阴极座(8)与机床主轴连接并在机床主轴的带动下实现竖直方向的进给和回退；阴极导电片(9)、成型阴极(10)均安装在阴极座(8)上并均可随着阴极座(8)的移动而移动，成型阴极(10)穿过顶板(16)伸入第一支撑侧板(14)、第二支撑侧板(15)之间并位于齿轮(4)上方，并且成型阴极(10)与顶板(16)活动配合。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)内侧分别安装有第一T型块(17)、第二T型块(18)。

3.根据权利要求2所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，第一支撑侧板(14)与第一T型块(17)、第二T型块(18)之间均预留有2-5mm间隙；第一支撑侧板(14)内侧粘接有紧贴齿轮(4)侧面的第一弹性密封垫(19)，第一弹性密封垫(19)上设有与进液通孔同轴布置并可与齿轮(4)齿槽连通的第一通孔。

4.根据权利要求2所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，第二支撑侧板(15)与第一T型块(17)、第二T型块(18)之间均预留有2-5mm间隙；第二支撑侧板(15)内侧粘接有紧贴齿轮(4)侧面的第二弹性密封垫(20)，第二弹性密封垫(20)上设有与出液通孔同轴布置并可与齿轮(4)齿槽连通的第二通孔。

5.根据权利要求3所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，第一支撑侧板(14)两侧均通过螺栓a分别与第一T型块(17)、第二T型块(18)连接，螺栓a位于第一支撑侧板(14)与第一T型块(17)、第二T型块(18)的接触区域一段外部套有第一圆柱螺旋弹簧(26)。

6.根据权利要求4所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，第二支撑侧板(15)两侧均通过螺栓b分别与第一T型块(17)、第二T型块(18)连接，螺栓b位于第二支撑侧板(15)与第一T型块(17)、第二T型块(18)的接触区域一段外部套有第二圆柱螺旋弹簧(27)。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，顶板(16)、第一T型块(17)、第二T型块(18)均采用绝缘材料制成。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，顶板(16)与第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)之间均预留2-5mm间隙；顶板(16)内侧安装有第一密封块(22)、第二密封块(23)，第一密封块(22)、第二密封块(23)分别位于成型阴极(10)两侧，第一密封块(22)、第二密封块(23)远离顶板(16)一侧分别粘接有紧贴齿轮(4)齿顶的第三弹性密封垫(24)、第四弹性密封垫(25)。

9.根据权利要求8所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，顶板(16)通过螺栓c与第一支撑竖板(12)、第二支撑竖板(13)顶端连接，并且螺栓c位于顶板(16)与第一支撑竖板(12)或第二支撑竖板(13)的接触区域一段外部套有圆柱螺旋弹簧(21)。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，其特征在于，齿轮(4)的齿槽面留有微结构加工区域，齿槽面除微结构加工区域部分均涂覆有光刻胶膜。

说明书

技术领域

本发明涉及电解加工工装技术领域，尤其涉及一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装。

背景技术

针对目前自润滑传动部件技术的不足，往往会在零部件表面加工均匀布置的交错微凹坑或者沟槽等，以便于填充固体自润滑材料，利用自润滑材料优良的润滑特性，提高传动部件的润滑性能，使其能更好的适应无油和乏油等恶劣工况。对于一些难加工材料、复杂型面，如齿轮，传统加工方式很难在不破坏表面的基础上保证细微加工精度；且常用的电解加工装置大都为刚性连接，即使有弹性密封垫来密封，也容易因长久使用造成电解液泄漏，电解液泄漏会影响加工过程中电解液压力和流速的稳定，从而影响加工精度。

目前，在齿轮齿槽面的电解加工过程中，正向流动和反向流动都需要从成形阴极中心流入或者流出，对于成形阴极要求也更高，同时不利于齿轮齿槽面微结构的加工，电解液流动的压力和流速也难以稳定，对于控制成形阴极竖直方向的机床主轴也有更高的要求。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装。

本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，包括底座、支撑架、数控转台装置、转轴、齿轮、进液接口、出液接口、阳极导电片、阴极座、阴极导电片和成型阴极；其中：

支撑架包括支撑底板、第一支撑竖板、第二支撑竖板、第一支撑侧板、第二支撑侧板和顶板；支撑底板安装在底座上，第一支撑竖板、第二支撑竖板竖直相对布置在支撑底板两端且第一支撑竖板、第二支撑竖板底端均与支撑底板连接；第一支撑侧板、第二支撑侧板竖直相对布置，第一支撑侧板、第二支撑侧板两端均分别与第一支撑竖板、第二支撑竖板连接，第一支撑侧板上设有进液通孔，第二支撑侧板上设有出液通孔；顶板位于支撑底板上方且顶板底端与第一支撑竖板、第二支撑竖板顶端连接；

齿轮设置在第一支撑侧板与第二支撑侧板之间，齿轮位于顶端的齿槽可与进液通孔、出液通孔连通形成电解液通道；

数控转台装置安装在底座上，转轴的中轴线与数控转台装置的回转工作台的中轴线重合，转轴一端与齿轮固定连接且其另一端与数控转台装置的回转工作台中心连接；

进液接口安装在第一支撑侧板上并与进液通孔连通；出液接口安装在第二支撑侧板上并与出液通孔连通；

阳极导电片安装在数控转台装置的回转工作台上；阴极座与机床主轴连接并在机床主轴的带动下实现竖直方向的进给和回退；阴极导电片、成型阴极均安装在阴极座上并均可随着阴极座的移动而移动，成型阴极穿过顶板伸入第一支撑侧板、第二支撑侧板之间并位于齿轮上方，并且成型阴极与顶板活动配合。

优选的，第一支撑竖板、第二支撑竖板内侧分别安装有第一T型块、第二T型块。

优选的，第一支撑侧板与第一T型块、第二T型块之间均预留有2-5mm间隙；第一支撑侧板内侧粘接有紧贴齿轮侧面的第一弹性密封垫，第一弹性密封垫上设有与进液通孔同轴布置并可与齿轮齿槽连通的第一通孔。

优选的，第二支撑侧板与第一T型块、第二T型块之间均预留有2-5mm间隙；第二支撑侧板内侧粘接有紧贴齿轮侧面的第二弹性密封垫，第二弹性密封垫上设有与出液通孔同轴布置并可与齿轮齿槽连通的第二通孔。

优选的，第一支撑侧板两侧均通过螺栓a分别与第一T型块、第二T型块连接，螺栓a位于第一支撑侧板与第一T型块、第二T型块的接触区域一段外部套有第一圆柱螺旋弹簧。

优选的，第二支撑侧板两侧均通过螺栓b分别与第一T型块、第二T型块连接，螺栓b位于第二支撑侧板与第一T型块、第二T型块的接触区域一段外部套有第二圆柱螺旋弹簧。

优选的，顶板、第一T型块、第二T型块均采用绝缘材料制成。

优选的，顶板与第一支撑竖板、第二支撑竖板之间均预留2-5mm间隙；顶板内侧安装有第一密封块、第二密封块，第一密封块、第二密封块分别位于成型阴极两侧，第一密封块、第二密封块远离顶板一侧分别粘接有第三弹性密封垫、第四弹性密封垫。

优选的，顶板通过螺栓c与第一支撑竖板、第二支撑竖板顶端连接，并且螺栓c位于顶板与第一支撑竖板或第二支撑竖板的接触区域一段外部套有第三圆柱螺旋弹簧。

优选的，齿轮的齿槽面留有微结构加工区域，齿槽面除微结构加工区域部分均涂覆有光刻胶膜。

本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，电解液流动形式为侧向流动，在齿轮齿槽面的电解加工中，相比较于传统的正向流动、反向流动而言，其对成形阴极的要求更为简单，加工同类型的零件时，保证加工过程中电解液流速和压力的稳定，电解液流场更均匀、稳定，便于带走齿轮齿槽面电解产物，同时避免在工件加工表面形成孤岛结构；本发明只需在齿轮齿槽面留有微结构加工区域，齿槽面除微结构加工区域部分均涂覆有光刻胶膜，采用掩模电解加工，不用更换成形阴极，掩模电解加工精度高；本发明增加圆柱螺旋弹簧和弹性密封垫，利用圆柱螺旋弹簧力作用保证弹性密封垫密封效果好，在齿轮两个侧面和上表面均不易发生泄漏；本电解加工工装齿轮通过转轴与数控转台装置相连，在成形阴极退出阳极加工区域后，数控转台装置对齿轮精确分度，循环往复，可实现精确分度，简化操作方式，提高加工效率；本发明电解加工工装结构紧凑，装配方便，由于掩模加工，该工装适用于凹坑、沟槽等的加工，运用前景广阔。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中支撑架的俯视图；

图3为图2中A-A向结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中支撑架的结构示意图；

图5为图4中B-B向结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中成型阴极的结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中成型阴极与齿轮装配结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中第一弹性密封垫与齿轮装配结构示意图。

具体实施方式

如图1-图8所示，图1为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装的结构示意图；图2为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中支撑架的俯视图；图3为图2中A-A向结构示意图；图4为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中支撑架的结构示意图；图5为图4中B-B向结构示意图；图6为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中成型阴极的结构示意图；图7为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中成型阴极与齿轮装配结构示意图；图8为本发明提出的一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装中第一弹性密封垫与齿轮装配结构示意图。

参照图1-图8，本发明提出一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装，包括底座1、支撑架、数控转台装置2、转轴3、齿轮4、进液接口5、出液接口6、阳极导电片7、阴极座8、阴极导电片9和成型阴极10，支撑架包括支撑底板11、第一支撑竖板12、第二支撑竖板13、第一支撑侧板14、第二支撑侧板15和顶板16；其中：

支撑底板11通过四个六角螺栓固定安装在黄铜底座1上。第一支撑竖板12、第二支撑竖板13竖直相对布置在支撑底板11两端且第一支撑竖板12、第二支撑竖板13底端均与支撑底板11连接，第一支撑竖板12、第二支撑竖板13内侧分别通过四个六角螺栓固定安装有第一T型块17、第二T型块18。

第一支撑侧板14、第二支撑侧板15竖直相对布置，第一支撑侧板14上设有进液通孔，第二支撑侧板15上设有出液通孔。第一支撑侧板14两端均通过两个六角螺栓a分别与第一T型块17、第二T型块18连接。第二支撑侧板15两端均通过两个六角螺栓b分别与第一T型块17、第二T型块18连接。

顶板16位于支撑底板11上方，顶板16两端分别通过两个六角螺栓c与第一支撑竖板12、第二支撑竖板13顶端连接。

数控转台装置2安装在底座1上，转轴3的中轴线与数控转台装置2的回转工作台的中轴线重合，转轴3一端与齿轮4固定连接且其另一端与数控转台装置2的回转工作台中心连接。

齿轮4设置在第一支撑侧板14与第二支撑侧板15之间并与转轴3固定连接，齿轮4的齿槽均可与进液通孔、出液通孔连通形成电解液通道，齿轮4的齿槽面留有微结构加工区域，齿槽面除微结构加工区域部分均涂覆有光刻胶膜。采用掩模电解加工，不用更换成形阴极10，掩模电解加工精度高。

进液接口5通过六角螺栓固定在第一支撑侧板14远离第二支撑侧板15一侧且进液接口5与进液通孔连通。出液接口6通过六角螺栓固定在第二支撑侧板15远离第一支撑侧板14一侧且出液接口6与出液通孔连通。电解液从进液接口5流入、出液接口6流出，电解液流动形式为侧向流动，在齿轮4齿槽面的电解加工中，相比较于传统的正向流动、反向流动而言，其对成形阴极10的要求更为简单，加工同类型的零件时，保证加工过程中电解液流速和压力的稳定，电解液流场更均匀、稳定，便于带走齿轮4齿槽面电解产物，同时避免在工件加工表面形成孤岛结构。

阳极导电片7通过六角螺栓安装在数控转台装置2的回转工作台上。阴极座8通过六角螺栓与机床主轴连接并在机床主轴的带动下实现竖直方向的进给和回退。阴极导电片9、成型阴极10均通过六角螺栓安装在阴极座8上，成型阴极10穿过顶板16伸入第一支撑侧板14、第二支撑侧板15之间与并位于齿轮4上方，并且成型阴极10与顶板16活动配合。

本实施例中，顶板16内侧通过六角螺栓安装有第一密封块22、第二密封块23，第一密封块22、第二密封块23分别位于成型阴极10两侧，第一密封块22、第二密封块23远离顶板16一侧分别粘接有紧贴齿轮4齿顶的第三弹性密封垫24、第四弹性密封垫25，顶板16与第一支撑竖板12、第二支撑竖板13之间均预留2-5mm间隙便于第三弹性密封垫24、第四弹性密封垫25的安装，使得第三弹性密封垫24、第四弹性密封垫25长久保持密封性；并且螺栓c位于顶板16与第一支撑竖板12或第二支撑竖板13的接触区域一段外部套有第三圆柱螺旋弹簧21，第三圆柱螺旋弹簧21两端紧贴在顶板16、第一支撑竖板12或第二支撑竖板13表面的凹陷区。利用第三圆柱螺旋弹簧21弹力作用保证第三弹性密封垫24、第四弹性密封垫25密封效果好，在齿轮4上表面不易发生泄漏。

本实施例中，第一支撑侧板14内侧粘接有紧贴齿轮4侧面的第一弹性密封垫19，第一弹性密封垫19上设有与进液通孔同轴布置并可与齿轮4齿槽连通的第一通孔，第一支撑侧板14与第一T型块17、第二T型块18之间均预留有2-5mm间隙便于安装第一弹性密封垫19，并且螺栓a位于第一支撑侧板14与第一T型块17、第二T型块18的接触区域一段外部套有第一圆柱螺旋弹簧26，第一圆柱螺旋弹簧26两端紧贴在第一支撑侧板14、第一T型块17或第二T型块18表面的凹陷区。利用第一圆柱螺旋弹簧26弹力作用保证第一弹性密封垫19密封效果好，在齿轮4侧面不易发生泄漏。

本实施例中，第二支撑侧板15内侧粘接有紧贴齿轮4侧面的第二弹性密封垫20，第二弹性密封垫20上设有与出液通孔同轴布置并可与齿轮4齿槽连通的第二通孔，第二支撑侧板15与第一T型块17、第二T型块18之间均预留有2-5mm间隙便于安装第二弹性密封垫20，并且螺栓b位于第二支撑侧板15与第一T型块17、第二T型块18的接触区域一段外部套有第二圆柱螺旋弹簧27，第二圆柱螺旋弹簧27两端紧贴在第二支撑侧板15、第一T型块17或第二T型块18表面的凹陷区。利用第二圆柱螺旋弹簧27弹力作用保证第二弹性密封垫20密封效果好，在齿轮4侧面不易发生泄漏。

本实施例中，顶板16、第一T型块17、第二T型块18均采用绝缘材料制成，防止阴极阳极短路。

本发明的工作原理如下：

整个工装安装在机床的工作台上，在进行电解加工之前，首先将齿轮4安装在转轴6螺纹端，利用轴肩和六角螺母进行轴向固定，周向通过平键固定；再调节第一支撑侧板14、第二支撑侧板15以及顶板16处的六角螺栓，保证第一弹性密封垫19、第二弹性密封垫20紧贴齿轮4侧面并且保证第三弹性密封垫24、第四弹性密封垫25紧贴齿轮4齿顶，调节好成形阴极10与齿轮4的相对位置，设定成形阴极10的竖直方向起始点与终点，在调整初始加工间隙；再与电解液箱连接，保证电解液从进液接口5流入、出液接口6流出，最后利用导线接通阴极导电片9、阳极导电片7，再通过开关来控制电解加工的通断。

在实际应用中，如要实现圆周方向全部齿槽面微结构的连续加工，则需在数控转台装置2上设定齿轮4的每次旋转分度以及旋转次数，每电解加工完一个分度，中断电解液供给，需将成形阴极10退出工作区域，防止成形阴极10与齿轮4发生碰撞，旋转一个分度，将成形阴极10进给到初始设定位置，接通电解液进行下一个齿槽面微结构加工；再循环往复，直至最终实现整个齿轮4齿槽面全部微结构的加工，加工完后，关闭电源，卸下齿轮4。

在实际应用中，如要实现不同类型的微结构加工，只需在齿轮齿槽面留有微结构加工区域，齿槽面除微结构加工区域部分均涂覆有光刻胶膜，调整成形阴极10进给与回退位置以及数控转台装置2旋转分度，整体步骤如上述一样。

在实际应用中，如要实现同类型不同加工参数的微结构加工，则需要控制加工中心的加工工艺参数，如电压、占空比、频率、入口和出口压力、电解液浓度、加工间隙等，加工过程中，整体步骤如上述一样。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

一种用于齿轮齿槽面微结构电解加工工装专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。