一种复合式超短脉冲微细电解加工方法技术

本发明专利技术公开了一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，包括以下步骤：步骤一，通过三轴移动平台上的第一夹持机构夹持工具电极而置于电解槽内，将复合式超短脉冲电源的负极与工具电极连接，通过电解槽内的第二夹持机构夹持工件，将复合式超短脉冲电源的正极与工件连接。通过超短脉冲电源产生的复合脉冲电信号，在对非晶合金等钝性材料的微细电解加工中，可以缩短电极表面双电层的充电时间，降低钝化膜生成厚度，提高加工效率，复合脉冲的脉间正电压可以起到预极化的作用，缩短双电层充放电时间，提高材料去除速率，相比于通过重新设计内部结构提高现有电源输出功率的方法，控制简便，成本低，可实施性强。可实施性强。可实施性强。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式超短脉冲微细电解加工方法


[0001]本专利技术属于电加工
，具体涉及一种复合式超短脉冲微细电解加工方法。

技术介绍

[0002]微细电解加工是基于阳极溶解去除材料实现工件成型的一种加工方式，具有加工表面质量好，无残余应力及毛刺，无热影响区，加工材料范围广，工具电极无损耗，理论加工精度可达微纳米尺度等优点，特别适合难加工材料的精密制造。
[0003]微细电解加工技术在进行非晶合金这一难加工材料的微结构成型时，由于非晶合金材料表面相比于传统晶态合金材料更易产生钝化膜，且同时含有金属和种类较多的非金属元素，导致非晶合金的材料去除速率较低，加工表面质量较差，因此在对该类非晶合金电解加工时，西安理工大学的研究人员通过优化现有电源内部电路结构设计不合理的部分，提出了一种复合脉冲发生电路(公开号：CN 103684032B)。调研获悉，在保证纳秒脉宽稳定输出的前提下，现有的复合超短脉冲大多是通过重新设计电源内部电路的方法来获取，但该类方法需要复杂的电路结构和较多的电子元器件，成本高，制作过程复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：通过三轴移动平台上的第一夹持机构夹持工具电极而置于电解槽内，将复合式超短脉冲电源的负极与工具电极连接，通过电解槽内的第二夹持机构夹持工件，将复合式超短脉冲电源的正极与工件连接；
[0007]步骤二：启动复合式超短脉冲电源，并采集记录加工过程中的电压、电流信号波形，并根据波形高度调整。
[0008]优选的，所述步骤一中电解槽安装在PZT平台上，所述三轴移动平台和PZT平台以及复合式超短脉冲电源均安装在隔震平台上，其中PZT平台位于三轴移动平台的边侧，所述复合式超短脉冲电源位于三轴移动平台的边侧。
[0009]优选的，所述步骤一中第一夹持机构包括连接在三轴移动平台的Z轴连杆上的移动手，所述移动手的底部连接有第一压板，所述第一压板的下侧位置设置有第二压板，所述第一压板的底部一侧连接有第一螺柱，所述第一螺柱贯穿第二压板并通过第一螺母锁紧，第一压板和第二压板之间压紧工具电极。
[0010]优选的，所述步骤一中第二夹持机构包括设置在电解槽的内底的台板，所述台板的一侧连接有第二螺柱，所述台板的上侧位置设置有第三压板，所述第二螺柱贯穿第三压板并通过第二螺母锁紧，工件压紧在台板和第三压板之间。
[0011]优选的，所述步骤一中复合式超短脉冲电源包括超短脉冲电源和直流电源，其中，
超短脉冲电源的正极连接二级管一，而直流电源的正极连接二级管二，二级管一和二级管二均与工件连接。
[0012]优选的，所述步骤一中，二极管一和二极管二为整流二极管。
[0013]优选的，所述步骤二中，采用示波器采集加工过程中的电压、电流信号波形。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术中，通过超短脉冲电源产生的复合脉冲电信号，可以减少双电层的电容损耗，缩短电极表面双电层的充放电时间，在对非晶合金等钝性材料的微细电解加工中，可以缩短电极表面双电层的充电时间，降低钝化膜生成厚度，提高加工效率，复合脉冲的脉间正电压可以起到预极化的作用，从而缩短双电层充放电时间，提高材料去除速率，相比于通过重新设计内部结构提高现有电源输出功率的方法，控制简便，成本低，可实施性强。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的主视局部剖切示意图；
[0017]图2为本专利技术的电源连接示意图；
[0018]图3为本专利技术的超短脉冲电源产生的单脉冲信号实测图；
[0019]图4为本专利技术的超短脉冲电源和直流电源产生的复合脉冲信号实测图。
[0020]图中：1隔震平台、2PZT平台、3电解槽、4三轴移动平台、5移动手、6第一压板、7第一螺柱、8第二压板、9第一螺母、10工具电极、11台板、12第二螺柱、13第三压板、14第二螺母、15复合式超短脉冲电源、16超短脉冲电源、17直流电源、18二极管一、19二级管二。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]参阅图1、图2、图3和图4，一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，包括以下步骤：步骤一，通过三轴移动平台4上的第一夹持机构夹持工具电极10而置于电解槽3内，第一夹持机构包括螺栓固定在三轴移动平台4的Z轴连杆上的移动手5，移动手5的底部连接有第一压板6，移动手5和第一压板6为一体件，第一压板6的下侧位置安装有第二压板8，第一压板6的底部左侧连接有第一螺柱7，第一压板6与第一螺柱7为一体件，第一螺柱7滑动贯穿第二压板8左侧设有的第一穿孔并通过第一螺母9锁紧，第一压板6和第二压板8之间压紧工具电极10，通过三轴移动平台4带动第一夹持机构在电解槽3内各个方向移动，适合将工具电极10移动至电解槽3中各个区位参与电解工作，还能带动工具电极Z向反复移动，电解槽3螺栓固定在PZT平台2上，通过PZT控制器调定PZT平台2，可提供电解槽3的Z方向振动，利于工件表面电解产物的剥离，电解槽3三轴移动平台4和PZT平台2以及复合式超短脉冲电源15均螺栓固定在隔震平台1上，其中PZT平台2位于三轴移动平台4的右侧，复合式超短脉冲电源15位于三轴移动平台4的右侧，将复合式超短脉冲电源15的负极与工具电极10连接，通过电解槽3内的第二夹持机构夹持工件，将复合式超短脉冲电源15的正极与工件连接，第二夹持机构包括电解槽3的内底的台板11，电解槽3与台板11为一体件，台板11的右侧连接有第二螺柱12，台板11与第二螺柱12为一体件，台板11的上侧位置安装有第三压板13，第二螺柱12滑动贯穿第三压板13右侧设有的穿孔并通过第二螺母14锁紧，工件压紧在台板11和第三压板
13之间，稳定了工件的位置，复合式超短脉冲电源15包括超短脉冲电源16和直流电源17，其中，超短脉冲电源16的正极连接二级管一18，而直流电源17的正极连接二级管二19，二级管一18和二级管二19均与工件连接，二极管一18和二极管二19为整流二极管，可以保证电路中电流的单向流通，防止超短脉冲电源16和直流电源17之间形成回路，起到保护复合式电源的作用，超短脉冲电源16输出波形可以为矩形波、正弦波、三角波等，直流电源17输出恒定的直流信号，复合式超短脉冲电源15产出的复合式超短脉冲信号的幅值、脉宽、周期、占空比等参数通过超短脉冲电源16调节，脉间幅值通过直流电源17调节；
[0023]步骤二：启动复合式超短脉冲电源15，并采集记录加工过程中的电压、电流信号波形，并根据波形高度调整，其中采用示波器的感应线圈套入复合式超短脉冲电源15正极接线，而采集加工过程中的电压、电流信号波形。
[0024]本实施例的工作原理如下：将工具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过三轴移动平台(4)上的第一夹持机构夹持工具电极(10)而置于电解槽(3)内，将复合式超短脉冲电源(5)的负极与工具电极(10)连接，通过电解槽(3)内的第二夹持机构夹持工件，将复合式超短脉冲电源(5)的正极与工件连接；步骤二：启动复合式超短脉冲电源(5)，并采集记录加工过程中的电压、电流信号波形，并根据波形高度调整。2.根据权利要求1所述的一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，其特征在于：所述步骤一中电解槽(3)安装在PZT平台(2)上，所述三轴移动平台(4)和PZT平台(2)以及复合式超短脉冲电源(5)均安装在隔震平台(1)上，其中PZT平台(2)位于三轴移动平台(4)的边侧，所述复合式超短脉冲电源(5)位于三轴移动平台(4)的边侧。3.根据权利要求1所述的一种复合式超短脉冲微细电解加工方法，其特征在于：所述步骤一中第一夹持机构包括连接在三轴移动平台(4)的Z轴连杆上的移动手(5)，所述移动手(5)的底部连接有第一压板(6)，所述第一压板(6)的下侧位置设置有第二压板(8)，所述第一压板(6)的底部一侧连接有第一螺柱(7)，所述第一螺柱(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟岭超，代珍，苑伟政，王光秋，汤雪芝，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：