一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置及其加工方法，解决了现有活动掩膜无法满足精密设备的高精度微细电解的技术问题。本发明专利技术包括可拆卸的箱体，箱体包括分别与电源阴极和电源阳极相连的阴极段和阳极段，阴极段设置有电解液进口和电解液出口，阴极段和阳极段之间设置有阴阳极隔离板，所述浮动轴套定位设置在阳极段内，阳极段靠近阴阳极隔离板的一端设置有覆盖浮动轴套的非电解加工区域的屏蔽盖板，浮动轴套的轴孔中设置有屏蔽柱，浮动轴套的电解加工面设置电解掩膜，所述电解液进口和电解液出口通过压力控制单元与储存电解液的电解液槽相连。本发结构设计和系统设计巧妙，通过静压力能够使活动掩膜适应各种电解加工工况。各种电解加工工况。各种电解加工工况。

【技术实现步骤摘要】
一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置及其加工方法


[0001]本专利技术涉及电解加工
，特别是指一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置及其加工方法。

技术介绍

[0002]掩膜电解加工至今仍是制备金属表面微细结构的主流技术之一。常规掩膜电解加工通常涂胶、前烘、曝光、后烘、显影等一系列繁杂的操作步骤来制备掩膜，而且制备的掩膜是粘结于工件表面上的，不可复用，加工后必须破坏去掉。因此，常规掩膜电解加工工艺成本高、工艺质量控制难度大，加之现有的技术手段极难在曲面上光刻成形精细图形结构，使得它的工业应用受到一定的限制。
[0003]为解决上述问题，开发出了活动掩膜电解加工技术。利用活动掩膜电解加工精细结构时，掩膜不是粘结连接，而是无粘贴合于工件表面上的，且可反复使用。这大大提高了工艺操作的简便性并降低了工艺成本，还很大程度上改善了掩膜电解加工在非平面体上加工的适应性。但是，如同研究发现的掩膜微细电解加工中，光刻胶的厚度以涂覆的方式对加工过程影响较大。如果传统的粘结式的掩膜，光刻胶涂覆较薄则容易发生侧面腐蚀，而且也容易发生剥落，影响加工出的工件形状；如果光刻胶涂覆太厚，就会使得加工间隙的增大，将会影响加工的效率和精度。同样地，活动掩膜与工件之间的贴合效果严重影响加工精度，直接决定着工艺的可行性和质量。
[0004]为解决活动掩膜的贴合问题，授权公告日为2017.01.11、授权公告号为CN106312206A的专利技术专利公开了一种活动掩膜电解加工装置与方法，该装置包括设有进液孔的压板、金属多孔介质、掩膜、工件阳极和电解加工电源；基于该装置，金属多孔介质置于压板和掩膜之间并紧密贴合于工件阳极上且对压板施压并固定好；金属多孔介质和工件阳极分别与电解加工电源的负极和正极连接；从压板上的进液孔向金属多孔介质中泵入电解液并从金属多孔介质四周流出；接通电解加工电源开始电解加工，当达到加工要求后断开电源，停止供液。
[0005]上述技术方案采用金属多孔介质作为压力传递件，如其
技术介绍
中所介绍，使用金属多孔介质代替了具有很好渗流特性的电绝缘柔性多孔物，利用了金属多孔介质的抗压性和传力特性，来改善贴合时极间物质传输的顺畅性和流场分布的均匀性。但是正如其专利文本中所介绍的，金属多孔介质具有抗压性和传力特性，但是延展性远不如柔性多孔物，并不能适应在各种工件的端面上使活动掩膜达到完全贴合效果，特别是对应用在航空航天领域中的精密设备来说，上述专利的技术方案并不能满足其需求。

技术实现思路

[0006]针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置及其加工方法，解决了现有活动掩膜无法满足精密设备的高精度微细电解的技术问题。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，包括可拆卸的箱体，箱体包括分别与电源阴极和电源阳极相连的阴极段和阳极段，阴极段设置有电解液进口和电解液出口，阴极段和阳极段之间设置有阴阳极隔离板，所述浮动轴套定位设置在阳极段内，阳极段靠近阴阳极隔离板的一端设置有覆盖浮动轴套的非电解加工区域的屏蔽盖板，浮动轴套的轴孔中设置有屏蔽柱，浮动轴套的电解加工面设置电解掩膜，所述电解液进口和电解液出口通过压力控制单元与储存电解液的电解液槽相连。
[0008]进一步地，所述压力控制单元包括连接在电解液进口与电解液槽之间的进液管道、连接在电解液出口与电解液槽之间的回液管道，进液管道上设置有过滤器和变量泵和/或压力表，进液管道或/和回液管道上均设置有开关阀。
[0009]进一步地，所述进液管道并联有泄压管路，泄压管路上设置有压力控制阀。
[0010]进一步地，所述阳极段包括与阴阳极隔离板相邻的定位板及支撑板，阳极段通过定位板对浮动轴套定位，所述屏蔽盖板通过定位板与阳极段相连。
[0011]进一步地，所述定位板的内壁与浮动轴套的外壁紧配合，穿过支撑板设置有引电柱，引电柱伸入定位板的一端设置有引电顶板，引电顶板与浮动轴套的电解加工面相对的一面相连。
[0012]进一步地，所述阴阳极隔离板与阴极段之间设置有带进液缝的阴极板，阴极板与电解液进口及电解掩膜之间分别构成两个容腔。
[0013]进一步地，所述非电解加工区域包括浮动轴套的卸荷槽和高压引流槽。
[0014]进一步地，所述阴极段与阴阳极隔离板之间、阴阳极隔离板与定位板之间、定位板与支撑板之间均设置有密封结构，阴极段和阳极段通过相对的两组螺栓或螺钉连接。
[0015]进一步地，所述密封结构为密封圈或/和密封硅胶垫片。
[0016]浮动轴套表面高精度微细电解加工装置的加工方法，先将浮动轴套装配在定位板中，在浮动轴承的非电解加工区域安装屏蔽盖板，在浮动轴承的电解加工区域覆盖电解掩膜，然后将阴极段和阳极段密封连接，电解工作时，从电解液进口通入一定压力的电解液，在阳极段接入直流电正极，在阴极段接入直流电负极后开始浮动轴套表面高精度微细电解加工工作。
[0017]本专利技术能够在微细电解加工过程中确保电解液均匀稳定，避免因电解液扰动而造成杂散腐蚀；各部分相互接触面使用密封圈及密封硅胶垫片来防止电解液泄露，保证高压下的电解液处于静止状态。将加工系统通过自身良好的密封性来保证电解液稳定处于高压静止的状态。有益效果至少包括以下几点：1.采用带进液缝的阴极板，阴极工具设计成群缝结构可以保证高压电解液可以将压力直接作用在工件表面，也可以保证电解阴极板上电压的均匀性；2.采用屏蔽盖板、屏蔽柱和定位板配合的方式，保证工件非加工面无电解液存在，从而保证工件非加工面不受电解腐蚀；3.各部分相互接触面使用密封圈及密封硅胶垫片来防止电解液泄露，保证高压下的电解液处于静止状态；4.采用一定厚度的阴阳极隔离板，将电解阴极和阳极分离，并可存储一定的电解液；5.工件的阴极段在电解加工过程中，通入电解液并引入一定压力，保证高压电解
液将电解掩膜与工件表面紧密贴合。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术中箱体的剖视图；图2为图1中定位板的俯视图；图3为图1中阴阳极隔离板的俯视图；图4为图1中阴极板的俯视图；图5为图1中屏蔽盖板的俯视图；图6为图1中浮动轴套的俯视图；图7为本专利技术的原理图；图8为高压静止电解液对电解掩膜作用的原理示意图；其中：1、阴极段，11、电解液进口，12、电解液出口；2、阳极段；3、阴阳极隔离板；4、定位板，41、屏蔽盖板，410、卸荷槽盖板，411、引流槽盖板，42、屏蔽柱，43、螺钉；5、电解掩膜；6、支撑板，61、引电柱，62、引电顶板，63、支撑腿；7、阴极板；8、浮动轴套，81、卸荷槽，82、引流槽；9、密封圈；10、压力控制单元，101、电解液槽，102、进液管道，103、回液管道，104、过滤器，105、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，其特征在于：包括可拆卸的箱体，箱体包括分别与电源阴极和电源阳极相连的阴极段（1）和阳极段（2），阴极段（1）设置有电解液进口（11）和电解液出口（12），阴极段（1）和阳极段（2）之间设置有阴阳极隔离板（3），所述浮动轴套（8）定位设置在阳极段（2）内，阳极段（2）靠近阴阳极隔离板（3）的一端设置有覆盖浮动轴套（8）的非电解加工区域的屏蔽盖板（41），浮动轴套（8）的轴孔中设置有屏蔽柱（42），浮动轴套（8）的电解加工面设置电解掩膜（5），所述电解液进口（11）和电解液出口（12）通过压力控制单元（10）与储存电解液的电解液槽（101）相连。2.根据权利要求1所述的浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，其特征在于：所述压力控制单元（10）包括连接在电解液进口（11）与电解液槽（101）之间的进液管道（102）、连接在电解液出口（12）与电解液槽（101）之间的回液管道（103），进液管道（102）上设置有过滤器（104）和变量泵（105）和/或压力表（105），进液管道（102）或/和回液管道（103）上均设置有开关阀（106）。3.根据权利要求2所述的浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，其特征在于：所述进液管道（102）并联有泄压管路（107），泄压管路（107）上设置有压力控制阀（108）。4.根据权利要求1
‑
3所述的浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，其特征在于：所述阳极段（2）包括与阴阳极隔离板（3）相邻的定位板（4）及支撑板（6），阳极段（2）通过定位板（4）对浮动轴套（8）定位，所述屏蔽盖板（41）通过定位板（4）与阳极段（2）相连。5.根据权利要求4所述的浮动轴套表面高精度微细电解加工装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟嘉嘉，曹伟，国宁，王轩，王亚飞，潘科，王刘朝，张世佳，王永芝，田捍卫，
申请(专利权)人：河南航天液压气动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：