陣列群電極微小孔電加工同軸沖液方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電加工技術(shù)領(lǐng)域，屬于特種加工，尤其涉及一種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品精密化、微細化的需求，機械零件的小型化成為當(dāng)前制造領(lǐng)域的研究熱點，在生物醫(yī)藥，精密儀器和傳感器制造等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和重要的研究意義。直徑尺寸小于Imm的微小孔結(jié)構(gòu)的加工制造是實現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0003]實現(xiàn)微小孔加工的方法包括機械加工方法、特種加工方法和復(fù)合加工方法，每種加工方法各具特色。其中，微細電火花加工、微細電解加工技術(shù)屬于特種加工方法中的非接觸加工方法，加工中無切削力作業(yè)，其加工以微小顆粒或離子方式進行，材料最小單位去除可以達到微米級以下，獨特的加工原理，使得其在微細加工中發(fā)揮獨特的優(yōu)勢，微細孔加工即為其中一種應(yīng)用。此外，微細電加工方法可加工高強度、高硬度材料，在航空航天、醫(yī)療設(shè)備、紡織、汽車等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用。
[0004]近年來為了提高微細電加工的效率，研究人員嘗試采用群電極進行群孔結(jié)構(gòu)的加工，如微細電火花群孔加工、群孔掩膜微細電解加工、基于LIGA群電極的微細群孔加工、電火花+電解復(fù)合群孔加工等。由于電加工是基于電解液為導(dǎo)電介質(zhì)的材料去除方法，微細電火花群孔加工中新鮮工作液很難進入，電蝕產(chǎn)物不能及時被循環(huán)工作液帶走，容易附著或者重鑄在工件表面，形成電弧放電。微細電解群孔加工中加工間隙內(nèi)電解液的導(dǎo)電性能直接影響著材料去除的效率、加工過程的穩(wěn)定性、群孔加工的一致性。在群孔電解加工中，由于間隙內(nèi)電解液流動特性較難保證一致，隨著電解反應(yīng)的進行，間隙內(nèi)不同區(qū)域電解液離子濃度逐漸不同，電解液電導(dǎo)率發(fā)生了變化，并最終導(dǎo)致不同區(qū)域內(nèi)材料去除率不同，加工穩(wěn)定性及群孔加工的一致性變差，影響著工件加工質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明提出一種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液方法及裝置，該方法可保證電解液沿工具陰極側(cè)壁流入加工區(qū)域，通過控制電解液封閉腔壓力保持一致，可實現(xiàn)不同位置處電解液流速一致的目的，該方法可提高電加工穩(wěn)定性、群孔加工一致性，且操作方便、易實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決目前陣列群孔電加工中存在的間隙電解液流速不同，導(dǎo)致的不同區(qū)域材料去除速度、加工后群孔尺寸一致性差等問題，提供了一種可提高電加工穩(wěn)定性、群孔加工一致性，且操作方便、易實現(xiàn)的一種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液方法及裝置，該方法可保證電解液沿工具陰極側(cè)壁流入加工區(qū)域，通過控制電解液封閉腔壓力保持一致，可實現(xiàn)不同位置處電解液流速一致的目的。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:一種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液裝置，包括密封腔，陣列群電極、電解液密封腔、電解液槽、絕緣墊片、上端電磁吸盤和下端電磁吸盤，所述陣列群電極的陰極端設(shè)有多個呈陣列分布的單個陰極，所述陣列群電極通過電解液密封腔進行裝夾，陣列群電極的陰極端豎直朝下，陣列群電極的正下方設(shè)置待加工工件，待加工工件的底端兩側(cè)固定有下端電磁吸盤，待加工工件的上端設(shè)有絕緣墊片，下端電磁吸盤固定在電解液槽內(nèi)；所述電解液密封腔的上端兩側(cè)設(shè)有與所述下端電磁吸盤相配合的上端電磁吸盤；所述電解液密封腔的上端固定在機床主軸上且由機床主軸帶動上下運動，所述電解液密封腔運動到與絕緣墊片貼合時通過上端電磁吸盤與下端電磁吸盤的吸合作用形成由電解液密封腔、絕緣墊片和待加工工件組成的絕緣腔；所述陣列群電極的單個陰極直徑小于待加工工件上單個孔的直徑，單個陰極與其對應(yīng)的單個孔之間形成電解液密封分流腔。
[0008]進一步的，所述電解液密封腔包括第一電解液密封腔和第二電解液密封腔，所述第一電解液密封腔和第二電解液密封腔通過定位銷進行定位，并通過螺栓固定連接。
[0009]進一步的，所述上端電磁吸盤和下端電磁吸盤由同一個電磁吸盤控制電源進行供電。
[0010]進一步的，所述電解液密封腔的左右兩端分別設(shè)有電解液入口和電解液出口。
[0011]—種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液方法，該方法的具體步驟如下:
[0012]I)預(yù)先加工制備好陣列群電極，并將陣列群電極陰極安裝在電解液密封腔中，由電解液密封腔進行夾緊；電解液密封腔由第一電解液密封腔和第二電解液密封腔組成，第一電解液密封腔和第二電解液密封腔通過定位銷進行定位并通過螺栓連接；
[0013]2)將待加工工件安裝于陣列群電極正下方的電解液槽內(nèi)，并在待加工工件設(shè)置絕緣墊片，保證待加工工件表面與陣列群電極的底面所在平面平行；
[0014]3)將電解液從電解液密封腔的入口處送入，流入加工區(qū)，再接通陣列群電極的電源，利用機床主軸帶動陣列群電極和電解液密封腔形成的整體向下作進給運動，在待加工工件表面加工出陣列孔；由于電加工的特性，陣列孔的尺寸大于陣列群電極陰極的直徑尺寸；
[0015]4)利用機床主軸繼續(xù)帶動陣列群電極和電解液密封腔形成的整體向下作低速進給運動，直到電解液密封腔表面接觸待加工工件上表面的絕緣墊片，此時停止機床主軸的進給，并接通電磁吸盤的電源，通過安裝于電解液密封腔上的電磁吸盤和安裝于待加工工件下表面的電磁吸盤吸合，陣列群電極的陰極與陣列孔之間形成電解液密封分流腔；
[0016]5)在持續(xù)接通陣列群電極的電源的情況下，電解液密封分流腔限制電解液僅能從接通陣列群電極陰極側(cè)壁的縫隙中流出，并噴射到待加工工件表面，實現(xiàn)待加工工件微孔加工的同軸沖液。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，通過陣列群電極對微小孔進行同軸加工，保證了電解液沿陣列群電極的陰極側(cè)壁流入加工區(qū)域，通過控制電解液密封腔的壓力保持一致，實現(xiàn)不同位置處的電解液流速一致，可以提高加工的穩(wěn)定性、群控加工的一致性，且操作方便，容易實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明所述陣列群電極微小孔電加工同軸沖液裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明陣列群電極微小孔電加工同軸沖液裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0021]如圖1?2所示，一種陣列群電極微小孔電加工同軸沖液裝置，包括陣列群電極8、電解液密封腔、電解液槽3、絕緣墊片5、上端電磁吸盤7和下端電磁吸盤6，陣列群電極8的陰極端設(shè)有多個呈陣列分布的單個陰極，陣列群電極8通過電解液密封腔進行裝夾，陣列群電極8的陰極端豎直朝下，陣列群電極8的正下方設(shè)置待加工工件4，待加工工件4的底端兩側(cè)固定有下端電磁吸盤6，待加工工件4的上端設(shè)有絕緣墊片5，下端電磁吸盤6固定在電解液槽3內(nèi)；電解液密封腔的上端兩側(cè)設(shè)有與下端電磁吸盤6相配合的上端電磁吸盤7 ;電解液密封腔的上端固定在機床主軸9上且由機床主軸9帶動上下運動，電解液密封腔運動到與絕緣墊片5貼合時通