CN103561895B - 电化学加工工件的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种电化学加工工件的方法及装置，例如用来加工喷嘴，尤其是加工具有盲孔的喷嘴。本发明另关于一种电化学加工工件的装置。该加工方法其特征在于一相对运动制程，特别是在加工工件和阴极之间的旋转运动。该加工装置其特征在于，其阴极也或工件为相对运动目的是相互枢接的结构设计。

Description

电化学加工工件的方法及装置

技术领域

本发明是关于一种电化学加工(ElectrochemicalMaching)工件的方法及加工装置，例如用来加工喷嘴(Nozzles)。所述的这些工件如此能够以没有或已具有喷射孔的结构在未经硬化处理或业经硬化处理状态被加工处理。

背景技术

此类现有的喷嘴通常是应用在内燃机引擎，尤其是在制造柴油引擎时所需要。此类的喷嘴，其特征在于，其是在一本体上具有一内孔。这些内孔例如是一盲孔(blindhole)。柴油引擎的盲孔喷嘴有不同的结构。例如可能是一圆锥形的或一圆柱形的盲孔。此外，也可以区分为一座孔及一盲孔。盲孔喷嘴的结构为，在燃烧室内部其燃料出口的实际开口并非直接设在盲孔的中心或底部，而是设在盲孔的顶部。它们通常设置在圆环状的圆周周围。然而至少具有一出口喷嘴充当内孔(bore)。此外，也可能使用一个盲孔喷嘴充当所谓的蓄压机，以便适当调节在盲孔内燃料的排放，然而其出口喷嘴并非位于盲孔内部，而是在一单独的喷嘴内部。在此，该盲孔例如是充当蓄压机使用。此类现有的盲孔其直径约0.5至1mm，但是通常为0.8mm。

盲孔本身的加工并不困难，因为利用适当的机械加工可获得充分的精确度。此外，已知的加工方法也可能进一步进行研磨加工与退火处理。问题常出在具有一盲孔的喷嘴而且其喷嘴小孔位于盲孔的底部者。这些喷嘴利用传统的加工方法无法达到所要求的充分的表面加工精度也或退火处理。机械加工的问题尚有，如果盲孔需加工时，其加工表面不允许受损。此外，机械加工也不可能充分处理在材料内所存在的刮痕或凸出部等表面瑕疵也或利用搪孔(boring)或抛光(polishing)加工来排除。此外，利用所谓的压印法(Coining)来加工，也无法达到充分的要求。盲孔或喷嘴小孔的粗糙度虽然经过很高成本的加工，但是效果有限。迄今此类的喷嘴或喷嘴盲孔内的喷嘴小孔的电化学加工其效果也不明显，因为利用已知的阴极无法进行表面处理加工。阴极是供直接导入电解液至被加工工件的表面以进行材料移除，然而，迄今利用电化学加工方法仍不可能完全的加工喷嘴小孔。由于喷嘴小孔具有不同的结构，所以在制造时需分别针对被加工处理的表面进行特别处理，因此，制造成本很高。

德国专利文件DE102004054587B1揭示了一种制造微孔(microscopicholes)的方法及装置。在此，具有一定的液压特性的一微孔是在工件内部利用电化学加工制程来制造而且该工件内部已事先加工具有一定位孔(pilothole)。这些定位孔其直径是小于后加工的微孔的直径。此外，在此并非涉及一盲孔，而是一贯穿孔(through-hole)。在此，该阴极(cathode)被调整置于预先加工完成的盲孔处而且利用电极(electrode)施加一电解液(electrolyte)与电流在一界定的速度移动进行加工。阴极的旋转运动在该专利文件未曾揭示过。

德国专利文件DE10312986揭示了一种放电加工(ElectricalDischargeMachining)内孔的方法及装置。在此是关于已预先钻孔的定位孔的放电加工。因此，在此也涉及一直径较小的预先完成的定位孔，利用机械放电加工以获得一最终尺寸。该放电加工方法，其特征在于，材料移除是利用非固定之间歇性放电加工来达成，换句话说，一次只产生一单一火花。放电加工是利用大于200伏特电压而且需随时供应介电液。相对于利用电解液充当液体的电化学加工，放电加工是利用一电介质(dielectricmedium)，也即一非导电液体。放电加工另一缺点在于，其工具在加工一段时间后会遭受腐蚀，换句话说，它会磨损。此现象例如在电化学加工不会发生。此外，内孔由上往下看需呈圆锥形结构。关于盲孔或一盲孔小孔的加工，在该专利文件未曾揭示过。本案所揭示的此类解决方法不可能用来加工盲孔。

专利文件DD135974揭示了一种电化学移除金属的装置。然而该解决方法只限于电化学加工可旋转对称加工的金属工件。在此，其工具电极是充当多孔电极瓶(pot)而且该多孔电极瓶与工件不断旋转。电解液在无压力状态供应，而且至少被加工的工具的一边具有一较小间隙，以便能够移除材料。

此外，1972年公布的专利文件DD97368揭示了一种电化学加工金属的装置，尤其是利用阴极的外部驱动(externaldrive)与施加压力供给电解液供开槽(slitting)与切削(cutting)的加工处理。依据本专利案的说明，在其阴极内部具有一液体通道。此外，说明了辐射状结构的分配电洞。

美国专利案US2004/0124078Al揭示了一种飞机涡轮引擎叶轮的电化学加工方法。在此，该工具，也即阴极，也具有一旋转运动设计。然而电化学加工液体是从外部往阴极上方喷射，因此显然是适于用来加工涡轮引擎叶片的表面。利用此装置来加工盲孔或盲孔喷嘴也无从了解。

发明内容

有鉴于此，为达上述目的，本发明的目的在于提供一种电化学加工工件的方法及装置，尤其是可凭借该方法及装置来加工具有盲孔的喷嘴而且相对于先前技艺，能够以较低成本达到一较精确的材料移除与较高的精确度。

上述本发明目的可凭借一电化学加工工件的方法来达成，例如利用电化学加工方法来加工喷嘴，尤其是具有一盲孔的喷嘴，其特征是利用工件与阴极在加工过程中彼此不断旋转的相对运动。依据本发明，一阴极，例如可枢接于一夹持装置内，可朝向被固定在一夹具内的一工件进给。该阴极在其内部至少具有一通道，以便能够将电解液导入盲孔的小孔。利用旋转运动能够利用同时旋转阴极与工件将电解液输送至盲孔的小孔，尤其是能够逆向旋转。如此，在一很短时间内时间可进行喷嘴小孔的电化学加工，而不会损坏到已经硬化处理过的喷嘴，尤其是盲孔的表面。此外，可达到材料移除的理想结果，尤其是喷嘴小孔的平滑度，以便日后在使用喷嘴时具有较高的抗压强度而达到较顺畅的流量。因为具有较佳的表面平滑度，所以可进一步降低内燃机的燃料损耗。利用该电化学加工工件的方法与装置，相对于先前技艺，如今能够以较少的成本来加工盲孔或其小孔，而且机械加工所产生的不精确度问题完全可利用电化学「后加工」来解决。现在已不再需要针对各种不同的用途分别花费高成本来制造合适的阴极而且也不再需要不精确的机械加工方法。制造合适的喷嘴的不合格率几乎可减少至零不合格率。

利用电化学加工，如上所述，其材料移除量可达到约40μm。由于盲孔喷嘴小孔其最大直径为0.8mm，所以要将电解液输送至喷嘴小孔当然是一个问题。此问题可利用本发明的方法与装置来解决，其中该阴极至少具有一通道以便将电解液挤压入喷嘴小孔内。为此目的，其系统压力需是约5至10bar。利用施加压力可将电解液输送至喷嘴小孔，以便进行电化学加工。利用工件与阴极的旋转运动可将电解液均匀地喷洒分配至喷嘴小孔内，以便表面至少彻底地被潮湿。由于尺寸可以想象，不再需要很多空间来排放已使用过的电解液而且尤其是也需确保电解液能够均匀地抵达喷嘴小孔。此目的可凭借在阴极的内部具有一通道来达成，以便电解液能够均匀地分配至喷嘴小孔的整个表面。当然在此有利的是，如果在阴极内的电解液出口具有弧度地稍为往外朝向喷嘴小孔的边缘的设计，以便电解液并非刚好喷射至喷嘴小孔的中心而是从侧面抵达材料移除的关键范围。利用安排阴极与工件尤其是能够反方向旋转运动也能够解决进一步的问题，也即精确度问题。甚至于在精密定心(中心校正)时，换句话说，在将阴极精确进给与测量至喷嘴小孔内部时，可能发生一稍为偏心的喷嘴小孔，因为阴极也许并非准确地被定位在中心点。如果使用者现在让工件与阴极同时地旋转，尤其是以反方向或以不同的速度旋转时，该二个旋转运动会重叠而补偿可能产生的不精确度，以便产生一精确而具有真圆度的喷嘴盲孔。

开始进行电化学加工时，例如只需令一滴电解液进入盲孔即足够。在此当然也可以在阴极进给的际于必要时短时间起动电解液，以便进行中心校正阴极。于完成阴极定心后，可在阴极与工件开始旋转时同时施加电力与施加压力输送电解液，以便进行精密加工。然而，本发明并非局限于此种方法。其实利用本发明也可能，在阴极已经精确地完成定心后，才开始施输送电解液。

本发明的另一优点在于，利用此种创新的加工方法，能够精确地加工位于例如介于盲孔与实际的喷嘴出口孔的一个过渡范围。依据现有技艺，在此所谓的某些弧形凸出部通常是存在于往喷嘴出口孔方向的盲孔出口处。借助于本创新的方法现在也可能将这些范围进行抛光处理，以便在实际使用喷嘴时在该处也可能产生比较有利的流量。

本发明的又一优点在于，如果喷嘴小孔本身需再进行一次可能的后加工时，该电化学加工即可利用电解研削来补充。有利的是，此外当然也可以进行旋转运动的线性运动的重叠，以便能够在此同时施加电力与供给电解液来结合一电化学加工与一电解研削加工。

与现有技术相比，如上所述，例如依据德国专利DE102004054587所述的一种解决方法显示，其是在工具与工件之间形成有一相对运动。然而，在此解决方法例如工件在电化学加工前需先进行激光钻孔(LaserBoring)，然后利用电化学加工至所需要的尺寸。然而，这并不是本发明所希望的解决方法，因为在此通常在利用机械或激光或其他方法预先加工的内孔，已经完全具有充分的平滑度，尤其是已事先经过硬化处理。该硬化处理应该保留，以便不需重新进行后处理。此外，利用此解决方法绝对不可能将在小孔范围存在的粗糙度或不精确度利用一电化学加工来改善。依据DE102004054587所述的解决方法，电解液能利用预先完成的贯穿孔排放而不需或不能在一“小孔范围”另外加工。此外，往阴极方向排放电解液根本不可能。尤其是在关键范围内的精确的电化学加工更不可能。阴极与工具的相同或相反方向旋转在此专利文件也不明显，因此，利用本发明的解决方法现在才可能加工盲孔或盲孔喷嘴至理想尺寸。在此，材料移除量可达到约40至50μm。在此与例如在DE102004054587所述的解决方法互相比较时，可获得要求具有一高精密加工的一较小尺寸。

此外，德国专利DE10312986也没有电化学加工一盲孔的说明。其实在此所述的放电加工方法也具有一预先完成的内孔充当贯穿孔，而且由上往下看必须是圆锥形结构。此外，加工工具在电极进给时很容易弹性变形。如果此方法应用在例如加工盲孔喷嘴时，则可能导致短路。此外，利用德国专利DE10312986所述的方法也不可能加工盲孔的底部，也即实际的小孔，因为在此是涉及一放电加工。至于其它专利文件所述的现有技术所说明的所有解决方法，例如在一盲孔喷嘴内进行盲孔加工是不可能的。因此，只有利用本发明的解决方法才可能用来高度精确地加工盲孔，尤其是在小孔范围内，也即喷嘴孔可能有效影响燃料流量的实际范围。在此，制程可以随意地，换句话说，随意重复加工许多喷嘴小孔而不至于导致工具损坏或磨损。

依据本发明方法的另一有利的进一步结构，其特征在于，其工件是利用一装置的夹具夹持而且充当阳极来进行电化学加工。在此该阴极为加工目的具有一顺应工件或被加工的盲孔的大约外形。然后将阴极进行在盲孔内的中心校正及将电解液通过至少设在在阴极内部的一个流量通道导入阴极尖端。有利的是，电解液从侧面往被加工表面的方向排放而且工件也或阴极在旋转运动状态同时施加电解液与电力。利用此措施可将电解液均匀地分配至喷嘴小孔的整个表面而且尤其是可获得一均匀的材料移除。此外，利用旋转运动，盲孔本身的不精确度能够利用电化学加工来补偿而且整个表面从上方观察是能够圆形均匀地被移除也或加工。然后，盲孔小孔的表面可以很均匀地抛光处理。

依据本发明其阴极是顺应盲孔的外形而且是大约针形结构以及具有一尖端。在阴极的例如呈圆锥形的尖端，电解液可以从侧面而且相对于阴极尖端的对称轴具有弧度地被导入被加工工件的表面。在此，加工后从上方观察尤其是也可以形成一喷嘴小孔理想的圆形。尤其是，与传统方法不同，不但喷嘴小孔的尖端或中心可以被加工，而且其侧面的表面也可以被加工。此外，机械加工的不精确度利用此电化学加工方法现在可以解决。因此，依据本发明方法的另一有利结构，电解液能被输送至盲孔的小孔，以便加工整个小孔的头部表面。

有利的是阴极也或工件在加工过程是以每分钟转速20～40rpm的速度不断旋转。在此不管阴极与工具是否是在一相同或一相反方向的旋转运动。然而，有利的是阴极与工具是以相反方向或相同方向而且以相对不同的速度不断地旋转。

依据本发明方法的一可行的变化，其加工时间是2秒至30秒，最好是5秒。被加工工件的表面例如在装置内的加工时间可从30至180安培秒。在工件上的加工电流可施加具有高峰电流强度的直流电流或脉冲直流电流。脉冲/暂停比值在选择时应考量能够在间隙内充分散热为原则。视利用电化学加工需在表面上的材料移除量而定，电流强度也或电解液或电解液压力可以有变化。此外，当然加工时间也可能适当地变化。

至于电解液，有利的是使用浓度为5-30％的硝酸钠(SodiumNitrate)，尤其是含有20％浓度者。电解液的制程压力为5至10巴(Bar)。然而，无论如何电解液不限制使用硝酸钠。依据本发明方法也可以使用合适的其他电解液。

电解液可将移除的材料(氢氧化合物，Hydroxide)排放至一处理设备，然后加以清理与整理，以便重新回收使用。

依据本发明的另一可行的变化方法，被加工工件的表面可替代性地或额外地利用电解搪孔(electrochemicalBoring)也或电解磨削(electrochemicalgrinding)或抛光(polishing)等方法来加工处理。在此，也可以进一步改善表面加工精度与表面品质。

为了能够判断电化学加工的结果，本发明建议另一进一步结构，也即进行一光学检测，尤其是利用光学扫描来分析加工的结果，以便如果被加工工件的表面的材料移除可能不充分时，可考虑重新以可能的适当的参数再次加工。在此，例如可利用一摄影机或一光学感测器光学系统来拮取、捕捉或扫描加工表面的加工品质。然后由光学扫描的结果能够加以评估，是否需要重新加工以及是否因此而可能需要改变喷嘴的进刀角度或加工时间，电解液压力或电解液或脉冲/暂停-比值的电流强度或脉冲强度。

依据本发明方法的另一有利的进一步结构建议，为了进行喷嘴小孔的非破坏检验，在加工前需为盲孔内部制造一测试件。

然后，在加工后，需为盲孔内部制造另一测试件而且将二个测试件彼此加以比较，以检查加工结果。这是一非常好的工序，以便能够判断加工结果。该比较可利用专为此类用目的而设计的检测装置。在此也可能将这些测试件适当地作成图像纪录而且例如利用表面的重叠放置来比对图像。

在制造测试件时有利的是使用快速成型材料来制造。该材料例如在牙科技术是供制造齿模用途。在此，例如可使用艾吉诺材料(Aginal)。该快速成型材料具有优点，也即可以被快速地置入，尤其是材料也能够快速地固化，从而能够制造出一精确的压模。该材料具有特别少的收缩特性。该快速成型材料固化后取下也没有问题，因为该材料不会与盲孔内部表面与加工的表面密切连接。

当然，依据本发明方法的另一有利的进一步结构也建议，也即加工过程的检验是在加工前与加工后利用磁场检测技术或超音波科技进行，以判断加工结果。在此也当然可以利用加工前与加工后的结果的适当的重叠图像分析来进行检验。

依据本发明的另一可行的变化，其特征在于，为了阴极的定心，其阴极本身是逼近至喷嘴的盲孔来定位。首先是一线性进刀，以便阴极与其尖端相对逼近至盲孔来定位。然后为了也能够定心盲孔起见，将阴极往盲孔的对称轴方向自侧面移动而逼近理想的盲孔的直径。当确认阴极已完成中心校正(定心)而且定位后，可以进行加工。于加工也或工件同时旋转运动时，利用阴极不断旋转移动能够达到表面加工处理的最佳结果也或相对于内孔的中心轴能够改善喷嘴小孔的定心。

本发明也建议利用一装置来电化学加工工件，例如加工喷嘴，尤其是具有一盲孔的喷嘴。所建议的装置特别是应用于进行上述的不同的实施例的本发明方法与变化。该装置其特征在于，具有一在一夹持装置内枢接的阴极与一枢接的工件夹，其余设计与结构如同昔式用来电化学加工的装置。因此，当然也具有电解液的输送与排放的功能。此外，具有处理电解液的容器与压力产生器以及电源供应，以便加工时提供适当的电流强度。当然，该装置也具有适当的步进马达或设备。它例如可以是一线性马达。在此，它也可以是一油压装置供用来进给例如阴极用途。工件的夹具也是传统设计的结构。然而，依据本发明不但阴极是在夹持装置内枢接，而且夹具或工件是在夹具内枢接。当然，依据本发明的装置也具有一适当的传动装置以产生旋转运动。它可以是一共同的或分离的传动装置。

阴极或夹具或二者的枢接的最大优点于上述有关方法的说明中已有详细说明。此枢接结构的目的在于能够进行最佳的加工，尤其是加工盲孔而且在此特别是加工喷嘴的小孔。阴极与夹具的枢接能够产生上述的相对运动。

另一优点在于，如果阴极也/或夹具是朝相同方向或相反方向可线性移动。如此可允许阴极例如在喷嘴小孔内最佳地定位。此种可移动性对阴极本身的定位很重要，换句话说，在加工过程前的进刀。在此，如上所述，阴极首先被导入盲孔内而且往喷嘴小孔的方向线性移动。在此以前需暂停加工，以便于必要时进行测量或检查，然后再移动前往另一个位置。其间，阴极也或夹具必要时需检查阴极或钻孔刀具是否有稍为偏离对称轴的情形以便适当加以调整，使其能置于盲孔的内部。然后移动至另一边。利用在X-与Y-方向所接触的数值的中心校正能将阴极进行最佳地的定位。此移动不但可以适当地调整相对于对称轴可摆动或旋转的阴极，而且也可以适当地调整可摆动或旋转的夹具。线性运动尤其对进给阴极至工件内部是必要的。

本发明，其特征在于，依据一进一步结构在阴极内部至少具有一电解液流动通道而且该通道至少具有一出口而且该出口设置在阴极尖端的附近或设置在朝向被加工的工件的一边。该出口是相对于阴极的对称轴往外而且相对于垂直角度设计。如此的设计，不但可以加工处理盲孔或喷嘴小孔的中心，而且也可以加工处理喷嘴小孔外部的表面范围。利用一斜度，换句话说，相对于偏离对称轴的电解液出口，能够达到整体均匀与一致的加工。另一特别有利的结构是，该阴极具有二个流动通道而且分别具有一电解液出口。在此进一步有利的是，如果在每一电解液出口处或在邻近尖端处具有导槽或导缝，以便在理想方向控制也/或分配电解液至被加工的工件表面上。在此也可以达到整体均匀的加工，换句话说，在喷嘴小孔内一均匀的材料移除。阴极的直径最好是小于盲孔的直径。由于阴极在电化学加工是所谓的材料移除，因此，有利的是，阴极在其朝向盲孔的一边不是尖锐而是倒角的结构。在此该倒角仅在阴极的尖端范围。此外当然也有可能，将阴极的移动范围或移动弧度选择比现有的弧度较大。在此，例如可扩展盲孔的孔洞。该盲孔也可以是半球形的结构。在此情形，阴极必须往小孔内部深入。深入加工速度与材料移除速度的补偿关是会形成一足以排放电解液的加工间隙。

另一有利的解决方法是，阴极的直径是小于盲孔的直径。其优点在于，在此同时可确保一充分的电解液供给，因此不再需要适配的结构。

另外一个优点是，如果该阴极依据一进一步结构在装置内相对于加工轴或盲孔的对称轴可在工件内部移动或旋转。该结构的优点已经说明，因为其在加工前的进行阴极定位很重要。如果夹具相对于加工轴或对称轴可移动或可旋转时，也可以获得相同的结果。当然本发明也有另一解决方法，也即不但装置内的阴极而且装置内的夹具相对于加工轴可移动或旋转。

依据本发明该阴极主要是针形结构。如同原子笔一样，该阴极是往朝向被加工的工件的一边逐渐变细，尤其是在其外径明显比较小，特别是只有被加工的盲孔的内径的大约一半大。与此相反，阴极上方部位的直径，换句话说，在其与工件呈相反方向的一边，其外径是大约与盲孔的内径相同。

依据本发明该阴极是一导电与防腐蚀材料结构。至于材料种类并没有进一步限制。在此所有的防腐蚀或导电材料特别适合。当然在此特别有利的是不锈钢材料。

当然，依据本发明的装置也包括电解液供应或排放，阴极与阳极连接以及电源供应。因此，依据本发明的装置其结构与其他的电化学加工装置大致相同，也即具有上述适当的辅助设备。

此外应特别注意，本发明所说述装置的所有特征与实践方法是也可应用在本发明所述的方法上，视同已被揭示。同时也适用于反方向，换句话说，在涉及所述的方法所称的结构与装置上的特征也可以被考虑在装置的请求项提出请求，这些也属于本发明所揭示的范围。

以下依据本发明的技术手段，列举出一有利的实施例，并配合图示说明如后。

附图说明

图1a至图1e是本发明其加工装置的主要组件的各种示意图；

图2a与图2b是本发明的工件与测试件的示意图；

图3图是本发明一图像分析示意图；

图4a至图4d是本发明的加工方法实施阴极定位也或定心的步骤示意图。

具体实施方式

示意图中相同的或彼此相符的元件分别以相同的元件符号来表示。因此，如无特别目的，不予重新说明。

图1a至图1e是本发明其加工装置的主要组件的各种示意图；图1a在此是显示一阴极1，其设在一夹持装置2内部。依据本发明，在此该阴极1可以与该夹持装置2枢接或如示意图所示，该夹持装置2也可以往圆形双箭头方向a，b旋转。在此，该夹持装置或阴极可以往方向a，也可以往方向b旋转。该阴极在此是显示其在定位过程以前的状态。在图la的下方显示有一夹具4供在其中心固定工件3。所图示的实施结构在此例如是一个三颚夹头。在此较有利的是，该夹持装置2可以在双箭头方向a，b旋转或也可以在一图中未显示的实施结构，该工件可与夹持装置本身枢接。这可以在例如夹紧过程后来进行。图lb是显示依据本发明的阴极1。在阴极1内部具有一流量通道11供输送电解液至阴极的尖端13。该阴极1，如图所示，在下方内部，也即在加工时面朝工件3的一边，是逐渐变细的结构。该逐渐变细的部位在此是以元件符号14表示。以圆圈A符号标示处，其放大图如图le所示。换句话说，阴极由于其尺寸很小，所以在图le中予以放大显示。换句话说，它是阴极1面朝工件3的方向在加工位置内阴极1最强的末端部份。因此，如图le所示，该阴极1具有二个流量通道11，11'。该出口12，12'并非直接位在阴极的尖端13，而是位在圆锥形尖端13的侧面。因此，出口12，12'是往外部侧面具有弧度，以至于它并不是直接直线地往加工表面出口，而是稍为具有角度弯曲地设计。在该示意图中未显示的结构是，在尖端13的表面，在出口12开始处具有导槽或导缝。其功能在于，在加工过程可在工件3与阴极1之间相对狭窄的空间内输送电解液。图lc是显示工件3，显示该阴极1可往箭头方向a，b旋转。此外，也表示，在箭头方向，阴极是沿着对称轴y进行加工，而且被导入工件内以及必须在该处适当地被定位与定心。其进一步说明详图如4a至4d的说明。

图ld是显示被加工的工件3。该工件3具有一盲孔32。该盲孔32具有喷嘴小孔31，依据本发明方法其目的在加工此类的盲孔。该喷嘴是圆锥形而且在与喷嘴小孔31相反方向扩展。同样地，盲孔32也是圆锥形而且在与喷嘴小孔31相反方向扩展。

图2a与图2b是本发明的工件与测试件的立体示意图。图2a是本发明工件的外形示意图。图2b是一测试件5的示意图，该测试件例如在电化学加工前可以利用一快速成型材料来制造，例如在牙科技术用来制造齿模的材料，例如将艾吉诺材料(Aginal)挤压入盲孔32内而且需完全填满该与盲孔。快速成型材料在凝结或固化后，能毫无问题地不需花费很大力气即可将测试件自盲孔取出，而且不致于影响盲孔的表面。然后利用该测试件5与一在图中未显示的电化学加工后的第二测试件互相比较。现在可将该测试件5照相或进行光学重叠以便进行加工结果的检验。换句话说，将电化学加工前的测试件5与电化学加工后的测试件5互相比较，以便评估材料移除的公差。这可以例如如图3所示利用图像分析的方式来进行检验。然而，该图像也可以利用其它方法，例如利用磁场检测技术或超音波科技产生。如实线7所示，在此是显示喷嘴小孔31的被加工的范围在加工前的位置。虚线6是表示喷嘴小孔31在加工后的位置。在此明显地可以了解，材料移除几乎可不断地进行。实线7通常并非如此光滑，而是有裂痕与不规则。然而，这点很难利用图示来表达。

图4a至图4d是本发明的加工方法实施阴极定位也或定心的步骤示意图。该阴极1，如图4a所示，将以方向d被导入工件3的盲孔内部。在此，该阴极首先在一距离I小心地扫描扫描，以便该阴极，如图4b进一步所示，进一步往喷嘴小孔31的方向移动。然后，该阴极在一距离II内，在其被带入其电化学加工的最终位置前，于必要时再进行一次检测。然而，在进行该最终定位前，需要针对阴极1或工件3是否有偏离对称轴进行移动与调整，而且需确认阴极1已接触到盲孔32的内部表面，但是不致损坏该盲孔的内部表面。此外，阴极1或工件3可往方向e-f旋转也或往X-/Y-方向移动。其加工制程是如此，其喷嘴工件在交货供电化学加工前，即已事先预先进行最终加工，以便然后只需进行喷嘴小孔31的加工。因此，重要的是，不允许阴极从侧面接触到盲孔32。然而，正确的定位也非常重要，摆动方向e，f需相对于喷嘴小孔31进行，使阴极1能最佳地为电化学加工目的被定位，以便在末端固定一喷嘴小孔31，使其能够对正中心地进行电化学加工，以保证在使用喷嘴时能获得最佳地保证顺畅的流量。

现在随申请书与日后呈报的权利要求书试图无偏见地陈述以实现更广泛的保护。

如果在此于进一步审查时，尤其是对相关的背景技术，发现有任何或其他特征对本发明目的有利但并非关键性者，当然会努力于陈述此一特征，尤其是在申请范围的独立项中予以排除。同时一此类的组合也涵盖了本申请案中所揭示的技术特征。

此外应注意，本发明所说明的各种不同的具体实施例以及如示意图所示的可行的变化实施例可以随意彼此加以组合。在此，个别的或多数的特征可以随意彼此互换。这些特征组合也是属于本发明所揭示的范围。

在权利要求书的个别从属权利要求项所述的特征是关于独立权利要求项的技术主题的进一步发展。然而，这些不应被理解为是放弃为一种独立的对相关从属权利要求项所述特征要求保护的权利。

只在专利说明中揭示的特征，或在申请专利范围的具有多数特征的个别特征，可能随时会纳入本发明的独立权利要求项或其他从属权利要求项，甚至在此类特征与其他相关特征组合可以达到特别有利的结果情形，能够随时被放在独立权利要求项以区别现有技术范围。

Claims (12)

1.一种电化学加工工件的方法，用来加工具有一盲孔的喷嘴工件，其中工件与阴极在加工时具有一相对运动充当旋转运动，其特征在于，阴极与工具是以相同或相反方向旋转，该工件凭借一夹具被夹持在一装置内而且充当阳极，其中盲孔具有相当于工件或在被加工的内孔的外形的阴极，阴极与盲孔的内壁之间具有间隙，而且阴极可在该盲孔内被定心处理，在阴极内设有两个流量通道以供导引电解液至阴极尖端，两个流量通道分别具有一电解液出口，该出口是相对于阴极的对称轴往外而且相对于垂直角度设计，该电解液可从侧面方向往被加工工件的表面排放，而且工件与阴极是在一旋转运动状态下同时地施加电解液与电力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该电解液是从针形阴极的尖端的侧面与相对于阴极尖端的对称轴具有角度弯曲地往被加工工件的表面导引，该电解液是被导引至盲孔的小孔，以便加工小孔头部表面，其中阴极与工件是以每分钟转速20至40rpm的速度不断旋转。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其加工时间是2秒至30秒。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该电解液使用浓度为5-30％的硝酸钠。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进行一光学检测，以便如果被加工工件的表面的材料移除可能不充分时可重新以适当的参数进行加工。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在加工前制造一盲孔内部测试件以及与加工后制造另一测试件，以便比较二件测试件来判断加工结果。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了阴极的定心，该阴极本身是逼近喷嘴的盲孔来定位而且是相对于盲孔的对称轴从侧面移动进刀，其中，该阴极在定心制程开始前，最迟在完成定心后被供给电解液。

8.一种电化学加工工件的装置，用于加工具有一盲孔的喷嘴，供进行根据上述权利要求其中一项所述的方法，其特征在于，该阴极(1)是枢接在一夹持装置(2)内而且具有一枢接的夹具(4)，供夹持至少具有一传动装置的被加工的工件(3)，该传动装置能够以相同或相反方向来传动与旋转固定有阴极(1)的夹持装置(2)以及固定有工件(3)的夹具(4)，阴极(1)与盲孔的内壁之间具有间隙，在阴极(1)内部具有两个电解液流量通道(11)，而且两个流量通道(11)分别具有一出口(12)，而且该出口(12)是相对于阴极(1)的对称轴往外而且相对于垂直角度设计。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该阴极(1)也或夹具(4)是朝相同或相反方向可线性移动。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的装置，其特征在于，该每一个电解液出口(12，12')在阴极(1)的尖端(13)处具有导槽或导缝，供控制也或分配电解液至被加工的工件表面分配。

11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，该设在装置内的阴极(1)或夹持装置(2)是相对于盲孔(32)的加工轴或对称轴y在工件(3)内旋转也或装置内的夹具(4)是相对于盲孔(32)的加工轴或对称轴y在工件(3)内旋转。

12.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，在阴极(1)上而且在朝向被加工的工件(3)的一边具有一逐渐变细的结构(14)。