本发明专利技术公开了阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置和方法，包括密封腔，阵列群电极、电解液密封腔、电解液槽、绝缘垫片和电磁吸盘，电解液密封腔由机床主轴带动运动到与绝缘垫片贴合时通过电磁吸盘的吸合作用形成由电解液密封腔、绝缘垫片和待加工工件组成的绝缘腔；阵列群电极的单个阴极直径小于待加工工件上单个孔的直径，阴极与其对应的孔形成电解液密封分流腔。本发明专利技术结构简单紧凑，通过阵列群电极对微小孔进行同轴加工，保证了电解液沿阵列群电极的阴极侧壁流入加工区域，通过控制电解液密封腔的压力保持一致，实现不同位置处的电解液流速一致，可以提高加工的稳定性、群控加工的一致性，且操作方便，容易实现。
【技术实现步骤摘要】
阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置
本专利技术涉及电加工
，属于特种加工，尤其涉及一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，以及工业领域对产品精密化、微细化的需求，机械零件的小型化成为当前制造领域的研究热点，在生物医药，精密仪器和传感器制造等领域有着广阔的应用前景和重要的研究意义。直径尺寸小于1mm的微小孔结构的加工制造是实现这些目标的关键技术之一。实现微小孔加工的方法包括机械加工方法、特种加工方法和复合加工方法，每种加工方法各具特色。其中，微细电火花加工、微细电解加工技术属于特种加工方法中的非接触加工方法，加工中无切削力作业，其加工以微小颗粒或离子方式进行，材料最小单位去除可以达到微米级以下，独特的加工原理，使得其在微细加工中发挥独特的优势，微细孔加工即为其中一种应用。此外，微细电加工方法可加工高强度、高硬度材料，在航空航天、医疗设备、纺织、汽车等领域得到了一定的应用。近年来为了提高微细电加工的效率，研究人员尝试采用群电极进行群孔结构的加工，如微细电火花群孔加工、群孔掩膜微细电解加工、基于LIGA群电极的微细群孔加工、电火花+电解复合群孔加工等。由于电加工是基于电解液为导电介质的材料去除方法，微细电火花群孔加工中新鲜工作液很难进入，电蚀产物不能及时被循环工作液带走，容易附着或者重铸在工件表面，形成电弧放电。微细电解群孔加工中加工间隙内电解液的导电性能直接影响着材料去除的效率、加工过程的稳定性、群孔加工的一致性。在群孔电解加工中，由于间隙内电解液流动特性较难保证一致，随着电解反应的进行，间隙内不同区域电解液离子浓度逐渐不同，电解液电导率发生了变化，并最终导致不同区域内材料去除率不同，加工稳定性及群孔加工的一致性变差，影响着工件加工质量。本专利技术提出一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置，该方法可保证电解液沿工具阴极侧壁流入加工区域，通过控制电解液封闭腔压力保持一致，可实现不同位置处电解液流速一致的目的，该方法可提高电加工稳定性、群孔加工一致性，且操作方便、易实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前阵列群孔电加工中存在的间隙电解液流速不同，导致的不同区域材料去除速度、加工后群孔尺寸一致性差等问题，提供了一种可提高电加工稳定性、群孔加工一致性，且操作方便、易实现的一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置，该方法可保证电解液沿工具阴极侧壁流入加工区域，通过控制电解液封闭腔压力保持一致，可实现不同位置处电解液流速一致的目的。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，包括密封腔，阵列群电极、电解液密封腔、电解液槽、绝缘垫片、上端电磁吸盘和下端电磁吸盘，所述阵列群电极的阴极端设有多个呈阵列分布的单个阴极，所述阵列群电极通过电解液密封腔进行装夹，阵列群电极的阴极端竖直朝下，阵列群电极的正下方设置待加工工件，待加工工件的底端两侧固定有下端电磁吸盘，待加工工件的上端设有绝缘垫片，下端电磁吸盘固定在电解液槽内；所述电解液密封腔的上端两侧设有与所述下端电磁吸盘相配合的上端电磁吸盘；所述电解液密封腔的上端固定在机床主轴上且由机床主轴带动上下运动，所述电解液密封腔运动到与绝缘垫片贴合时通过上端电磁吸盘与下端电磁吸盘的吸合作用形成由电解液密封腔、绝缘垫片和待加工工件组成的绝缘腔；所述阵列群电极的单个阴极直径小于待加工工件上单个孔的直径，单个阴极与其对应的单个孔之间形成电解液密封分流腔。进一步的，所述电解液密封腔包括第一电解液密封腔和第二电解液密封腔，所述第一电解液密封腔和第二电解液密封腔通过定位销进行定位，并通过螺栓固定连接。进一步的，所述上端电磁吸盘和下端电磁吸盘由同一个电磁吸盘控制电源进行供电。进一步的，所述电解液密封腔的左右两端分别设有电解液入口和电解液出口。一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法，该方法的具体步骤如下：1)预先加工制备好阵列群电极，并将阵列群电极阴极安装在电解液密封腔中，由电解液密封腔进行夹紧；电解液密封腔由第一电解液密封腔和第二电解液密封腔组成，第一电解液密封腔和第二电解液密封腔通过定位销进行定位并通过螺栓连接；2)将待加工工件安装于阵列群电极正下方的电解液槽内，并在待加工工件设置绝缘垫片，保证待加工工件表面与阵列群电极的底面所在平面平行；3)将电解液从电解液密封腔的入口处送入，流入加工区，再接通阵列群电极的电源，利用机床主轴带动阵列群电极和电解液密封腔形成的整体向下作进给运动，在待加工工件表面加工出阵列孔；由于电加工的特性，阵列孔的尺寸大于阵列群电极阴极的直径尺寸；4)利用机床主轴继续带动阵列群电极和电解液密封腔形成的整体向下作低速进给运动，直到电解液密封腔表面接触待加工工件上表面的绝缘垫片，此时停止机床主轴的进给，并接通电磁吸盘的电源，通过安装于电解液密封腔上的电磁吸盘和安装于待加工工件下表面的电磁吸盘吸合，阵列群电极的阴极与阵列孔之间形成电解液密封分流腔；5)在持续接通阵列群电极的电源的情况下，电解液密封分流腔限制电解液仅能从接通阵列群电极阴极侧壁的缝隙中流出，并喷射到待加工工件表面，实现待加工工件微孔加工的同轴冲液。本专利技术的有益效果在于：本专利技术结构简单紧凑，通过阵列群电极对微小孔进行同轴加工，保证了电解液沿阵列群电极的阴极侧壁流入加工区域，通过控制电解液密封腔的压力保持一致，实现不同位置处的电解液流速一致，可以提高加工的稳定性、群控加工的一致性，且操作方便，容易实现。附图说明图1是本专利技术所述阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置的结构示意图。图2是本专利技术阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1～2所示，一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，包括阵列群电极8、电解液密封腔、电解液槽3、绝缘垫片5、上端电磁吸盘7和下端电磁吸盘6，阵列群电极8的阴极端设有多个呈阵列分布的单个阴极，阵列群电极8通过电解液密封腔进行装夹，阵列群电极8的阴极端竖直朝下，阵列群电极8的正下方设置待加工工件4，待加工工件4的底端两侧固定有下端电磁吸盘6，待加工工件4的上端设有绝缘垫片5，下端电磁吸盘6固定在电解液槽3内；电解液密封腔的上端两侧设有与下端电磁吸盘6相配合的上端电磁吸盘7；电解液密封腔的上端固定在机床主轴9上且由机床主轴9带动上下运动，电解液密封腔运动到与绝缘垫片5贴合时通过上端电磁吸盘7与下端电磁吸盘6的吸合作用形成由电解液密封腔、绝缘垫片5和待加工工件4组成的绝缘腔；阵列群电极8的单个阴极直径小于待加工工件4上单个孔的直径，单个阴极与其对应的单个孔之间形成电解液密封分流腔。电解液密封腔包括第一电解液密封腔1和第二电解液密封腔2，第一电解液密封腔1和第二电解液密封腔2通过定位销进行定位，并通过螺栓固定连接。上端电磁吸盘7和下端电磁吸盘6由同一个电磁吸盘控制电源进行供电。电解液密封腔的左右两端分别设有电解液入口和电解液出口。一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法，该方法的具体步骤如下：预先加工制备好阵列群电极8，并将阵列群电极8阴极安装在电解液密封腔中，由电解液密封腔进行夹紧；电解液密封腔由第一电解液密封腔1和第二电解液密封腔2组成，第一电解液密封腔1和第二电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，其特征在于：包括阵列群电极(8)、电解液密封腔、电解液槽(3)、绝缘垫片(5)、上端电磁吸盘(7)和下端电磁吸盘(6)，所述阵列群电极(8)的阴极端设有多个呈阵列分布的单个阴极，所述阵列群电极(8)通过电解液密封腔进行装夹，阵列群电极(8)的阴极端竖直朝下，阵列群电极(8)的正下方设置待加工工件(4)，待加工工件(4)的底端两侧固定有下端电磁吸盘(6)，待加工工件(4)的上端设有绝缘垫片(5)，下端电磁吸盘(6)固定在电解液槽(3)内；所述电解液密封腔的上端两侧设有与所述下端电磁吸盘(6)相配合的上端电磁吸盘(7)；所述电解液密封腔的上端固定在机床主轴(9)上且由机床主轴(9)带动上下运动，所述电解液密封腔运动到与绝缘垫片(5)贴合时通过上端电磁吸盘(7)与下端电磁吸盘(6)的吸合作用形成由电解液密封腔、绝缘垫片(5)和待加工工件(4)组成的绝缘腔；所述阵列群电极(8)的单个阴极直径小于待加工工件(4)上单个孔的直径，单个阴极与其对应的单个孔之间形成电解液密封分流腔。
【技术特征摘要】
1.一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，其特征在于：包括阵列群电极(8)、电解液密封腔、电解液槽(3)、绝缘垫片(5)、上端电磁吸盘(7)和下端电磁吸盘(6)，所述阵列群电极(8)的阴极端设有多个呈阵列分布的单个阴极，所述阵列群电极(8)通过电解液密封腔进行装夹，阵列群电极(8)的阴极端竖直朝下，阵列群电极(8)的正下方设置待加工工件(4)，待加工工件(4)的底端两侧固定有下端电磁吸盘(6)，待加工工件(4)的上端设有绝缘垫片(5)，下端电磁吸盘(6)固定在电解液槽(3)内；所述电解液密封腔的上端两侧设有与所述下端电磁吸盘(6)相配合的上端电磁吸盘(7)；所述电解液密封腔的上端固定在机床主轴(9)上且由机床主轴(9)带动上下运动，所述电解液密封腔运动到与绝缘垫片(5)贴合时通过上端电磁吸盘(7)与下端电磁吸盘(6)的吸合作用形成由电解液密封腔、绝缘垫片(5)和待加工工件(4)组成的绝缘腔；所述阵列群电极(8)的单个阴极直径小于待加工工件(4)上单个孔的直径，单个阴极与其对应的单个孔之间形成电解液密封分流腔。2.根据权利要求1所述的一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，其特征在于：所述电解液密封腔包括第一电解液密封腔(1)和第二电解液密封腔(2)，所述第一电解液密封腔(1)和第二电解液密封腔(2)通过定位销进行定位，并通过螺栓固定连接。3.根据权利要求1所述的一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装置，其特征在于：所述上端电磁吸盘(7)和下端电磁吸盘(6)由同一个电磁吸盘控制电源进行供电。4.根据权利要求1所述的一种阵列群电极微小孔电加工同轴冲液装...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明环，许雪峰，姚春燕，彭伟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。