專利名稱：一種剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置及其加工工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置及其加工工藝方法，屬于剃須刀靜刀蓋機械加工技術領域。
背景技術：
剃須刀是一種用來剃修男性胡須、鬢角的家用整容工具，具有方便、快速、安全而舒適的特點，它主要由外殼、電動機、靜刀蓋、內刀片和內刀刀架組成。剃須刀工作時，內刀片和靜刀蓋內表面密切配合，胡須和毛發從靜刀蓋外面伸入其縫槽內，內刀片高速旋轉與靜刀蓋形成相對運動，從而將伸入的胡須和毛發剪切掉。剃須刀靜刀蓋群縫的加工由于涉及到多學科的交叉以及新工藝、新技術的應用， 因此在剃須刀的發展歷程中，靜刀蓋群縫加工一直需要很高的技術水平。其加工工藝主要有數控銑削加工、微細電火花加工、微細電解加工等。目前數控銑削加工剃須刀靜刀蓋群縫，加工工藝相對成熟，但加工過程中，刀具產生損耗，靜刀蓋易產生變形，成型靜刀蓋縫槽刃口又存在飛邊、毛刺且難以完全去除，因此剃須刀使用舒適度較低。激光加工具有高能量、高去除率的特點，理論上可用于靜刀蓋群縫加工，但由于激光加工存在的再鑄層和微裂紋對窄縫，特別是微細群縫的使用性能影響很大，因此還未見有激光加工剃須刀靜刀蓋群縫的研究。國外公司曾經采用微細電火花工藝加工靜刀蓋群縫，由于均勻分布的電極制造成本高，且加工過程中電極存在損耗，導致靜刀蓋群縫加工的一致性較差，此外同激光加工一樣，微細電火花加工存在再鑄層和熱應力，因此靜刀蓋群縫加工中已經較少采用微細電火花加工工藝。電解加工是利用金屬電化學陽極溶解原理來實現工件加工成型的一種工藝。相較于其他加工工藝，電解加工具有加工范圍廣、加工效率高、表面質量好、工具無損耗，不存在機械切削力等優點，特別適合于剃須刀靜刀蓋群縫的批量加工。目前電解加工生產的靜刀蓋群縫形狀多為單一的斜長槽狀，且多為單環群縫結構。單一斜長槽結構，由于縫槽條紋變化少，線條粗糙，使得剃須不夠鋒利，單環群縫結構， 由于環形剃須面寬度太寬易產生變形凹陷，導致剃須不干凈，還會影響剃須刀靜刀蓋的強度，使其使用壽命縮短。

發明內容
本發明針對目前剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝的不足，提出一種可操作性強、 成本低的剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置及其加工工藝方法，實現雙環、異形剃須刀靜刀蓋群縫的優質、高效加工。為了實現上述的發明目的，本發明的技術方案是
一種剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，包括電解加工系統，以及電解液循環系統，電解液循環系統用于向電解加工系統輸入輸出工作電解液，所述電解加工系統包括機床工作臺，工作箱，傳動裝置，脈沖電源以及機床運動控制系統，工作箱底部通過工作平臺固定設置在機床工作臺上，工作箱內設置有陰極裝置、儲液出液腔體及工裝夾具，傳動進給軸一端從上部伸入儲液出液腔體，并在此傳動進給軸端部設置陰極裝置，所述傳動進給軸上開設與電解液循環系統連接的進液孔，靜刀蓋毛坯通過工裝夾具設置在儲液出液腔體底部，陰極裝置設與靜刀蓋毛坯位置垂直相對，機床運動控制系統用于調節和控制傳動裝置，脈沖電源用于在靜刀蓋毛坯與陰極裝置之間形成加工電壓。所述陰極裝置包括成形陰極，成形陰極同時包括外圈加工陰極和內圈加工陰極， 外圈加工陰極和內圈加工陰極同心配合，圓周徑向均勻分布片狀凸起，片狀凸起與靜刀蓋毛坯群縫加工部位對應。所述儲液出液腔體由上密封蓋和下密封腔組成，下密封腔側壁開設出液口，同時在該出液口設置出液開關，上密封蓋與傳動進給軸之間滑動密封設置，陰極裝置通過設置背壓套與密封腔體之間滑動連接。所述陰極裝置還包括平板陰極，該平板陰極中心開設電解液的進液孔。所述電解液循環系統包括電解液溫度控制系統、電解液循環過濾系統，其中電解液溫度控制系統用于加熱電解液并維持電解液溫度穩定；電解液循環過濾系統用于循環過濾電解液。一種通過所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置加工剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝方法，包括下列工藝流程首先，將靜刀蓋毛坯群縫加工部位減薄，采用平板陰極對靜刀蓋毛坯群縫加工部位進行電解加工，使對應靜刀蓋毛坯群縫加工部位壁厚減薄；然后，進行靜刀蓋群縫的電解加工，成形陰極采用間歇回退進給方式，在靜刀蓋毛坯減薄部位加工出群縫。所述電解液為濃度50g/L 100g/L的硝酸鈉水溶液，硝酸鈉水溶液溫度25土 1°C， 電解液進口壓力為O. 4 O. 6Mpa，出口壓力為O. 2 O. 3Mpa。平板陰極加工靜刀蓋毛還，進給速度為O. 2mm/min O. 3mm/min,加工電壓為8 12V ;成形陰極加工靜刀蓋群縫，加工電壓為5 7V。所述間歇回退進給方式為進給加工時，接通脈沖電源；回退時，切斷脈沖電源， 成形陰極間歇回退多次，直至加工結束，其中，間歇回退進給加工速度根據公式(I)確定，回
退速度根據公式(2)確定，式中，Vj 為陰極進給加工速度，V,為陰極第 次回退的速度，K為靜刀蓋理想腐蝕速度，c為腐蝕速度修正因子，A1為腐蝕速度K處加工間隙，A1為腐蝕速度減小到O處加工間隙，Tj為單次進給加工時間(腐蝕速度由&減小到0)，Tt為單次回退時間(腐蝕速度由ο恢復到等· )，u為脈沖電源占空比系數，η為電流效率，w為靜刀蓋金屬的體積電化學當量,*為電解液電導率，V為靜刀蓋毛坯、成形陰極之間的電壓，SE為靜刀蓋群縫加工的分解電壓。
權利要求
1.一種剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，包括電解加工系統，以及電解液循環系統，電解液循環系統用于向電解加工系統輸入輸出工作電解液，其特征在于所述電解加工系統包括機床工作臺，工作箱，傳動裝置，脈沖電源以及機床運動控制系統，工作箱底部通過工作平臺固定設置在機床工作臺上，工作箱內設置有陰極裝置、儲液出液腔體及工裝夾具，傳動進給軸一端從上部伸入儲液出液腔體，并在此傳動進給軸端部設置陰極裝置，所述傳動進給軸上開設與電解液循環系統連接的進液孔，靜刀蓋毛坯通過工裝夾具設置在儲液出液腔體底部，陰極裝置與靜刀蓋毛坯位置垂直相對設置，機床運動控制系統用于調節和控制傳動裝置，脈沖電源用于在靜刀蓋毛坯與陰極裝置之間形成加工電壓。
2.如權利要求I所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，其特征在于所述陰極裝置包括成形陰極，成形陰極同時包括外圈加工陰極和內圈加工陰極，外圈加工陰極和內圈加工陰極同心配合，圓周徑向均勻分布片狀凸起，片狀凸起與靜刀蓋毛坯群縫加工部位對應。
3.如權利要求I所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，其特征在于所述儲液出液腔體由上密封蓋和下密封腔組成，下密封腔側壁開設出液口，同時在該出液口設置出液開關， 上密封蓋與傳動進給軸之間設置滑動密封裝置，陰極裝置通過設置背壓套與密封腔體之間滑動連接。
4.如權利要求I所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，其特征在于所述陰極裝置還包括平板陰極，該平板陰極中心開設電解液的進液孔。
5.如權利要求I或2或3或4所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置，其特征在于所述電解液循環系統包括電解液溫度控制系統、電解液循環過濾系統，其中電解液溫度控制系統用于加熱電解液并維持電解液溫度穩定；電解液循環過濾系統用于循環過濾電解液。
6.一種通過以上任一權利要求所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置加工剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝方法，其特征在于包括下列工藝流程首先，將靜刀蓋毛坯群縫加工部位減薄，采用平板陰極對靜刀蓋毛坯群縫加工部位進行電解加工，使對應靜刀蓋毛坯群縫加工部位壁厚減薄；然后，進行靜刀蓋群縫的電解加工，成形陰極采用間歇回退進給方式，在靜刀蓋毛坯減薄部位加工出群縫。
7.如權利要求6所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝方法，其特征在于所述電解液為濃度50g/L 100g/L的硝酸鈉水溶液，硝酸鈉水溶液溫度25土 1°C，電解液進口壓力為O.4 O. 6Mpa,出口 壓力為 O. 2 O. 3Mpa。
8.如權利要求6所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝方法，其特征在于平板陰極加工靜刀蓋毛坯，進給速度為O. 2mm/min O. 3mm/min,加工電壓為8 12V ;成形陰極加工靜刀蓋群縫，加工電壓為5 7V。
9.如權利要求6所述剃須刀靜刀蓋群縫電解加工工藝方法，其特征在于所述間歇回退進給方式為進給加工時，接通脈沖電源；回退時，切斷脈沖電源，成形陰極間歇回退多次，直至加工結束，其中，間歇回退進給加工速度根據公式(I)確定，回退速度根據公式(2)確定，式中義為陰極進給加工速度，V 為陰極第 次回退的速度，為靜刀蓋理想腐蝕速度，c為腐蝕速度修正因子，七為腐蝕速度I處加工間隙，為腐蝕速度減小到O處加工間隙，Tj為單次進給加工時間(腐蝕速度由Vjl減小到0)，T1為單次回退時間(腐蝕速度由O恢復到S ), B為脈沖電源占空比系數，？為電流效率， 為靜刀蓋金屬的體積電化學當量k 為電解液電導率，V為靜刀蓋毛坯、成形陰極之間的電圧《為靜刀蓋群縫加工的分解電壓，
全文摘要
本發明公開了一種剃須刀靜刀蓋群縫電解加工裝置及其加工工藝方法，屬于剃須刀靜刀蓋機械加工技術領域，包括平板陰極、成形陰極、工裝夾具、脈沖電源、機床運動控制系統、傳動裝置、電解液溫度控制系統、電解液循環過濾系統，工作箱、工作平臺、機床工作臺，其特點在于采用分步電解加工方法加工靜刀蓋群縫，平板陰極先將靜刀蓋毛坯群縫加工部位的壁厚由0.5mm減薄至0.12+0.02mm，成形陰極再采用間歇回退進給方式，配合正向流動和側向流動復合沖液方式，加工出靜刀蓋群縫，群縫加工過程穩定、加工精度高，縫槽寬度可達0.22+0.02mm。
文檔編號B23H3/10GK102581399SQ20121005138
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者唐蘭劍, 李農, 江琴, 王峰, 肖雄, 趙建社, 陳建寧 申請人:南京航空航天大學