CN106735639B - 一种可变形的工具电极的电解加工工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种可变形的工具电极的电解加工工艺及其装置，所述工具电极包括多根调节杆和柔性电极，多根调节杆相互平行设置，所述柔性电极穿套于所述调节杆；所述可变形的工具电极的电解加工工艺包括：接受操作命令；根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状；将所述工具电极送入电解槽；进行电解加工。本发明通过简单的命令输入形成复杂的形状结构，省去制作固定形状的加工电极的工序，降低加工成本，节省加工时间，将工具电极的具体形状以数据的形式储存，节省仓储空间，使电解加工行业更绿色更环保。

Description

一种可变形的工具电极的电解加工工艺及其装置

技术领域

本发明涉及的是电解加工领域，尤其是一种可变形工具电极的电解加工工艺及其装置。

背景技术

电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工工艺。

电解加工主要用于成批生产时对难加工材料和复杂型面、型腔、异形孔和薄壁零件的加工。例如加工炮管镗线、透平叶片型面、整体叶轮、锻模、航空发动机机匣、异形深小孔、内齿轮和花键孔等；还可用于去毛刺、刻印和电解扩孔。在许多零件的加工中，电解加工工艺已占有重要甚至不可替代的地位。

加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。电解加工对于难加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势。

但是，现今工艺普遍存在电极形状固定，通用性差，大大增加加工成本等问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种可变形工具电极的电解加工工艺及其装置。

为了实现上述发明目的，本发明首先提出一种可变形的工具电极的电解加工工艺，所述工具电极包括多根调节杆和柔性电极，多根调节杆相互平行设置，所述柔性电极穿套于所述调节杆的一端；

所述可变形的工具电极的电解加工工艺包括：

接受操作命令；

根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状；

将所述工具电极送入电解槽；

进行电解加工。

进一步地，可变形的工具电极的电解加工工艺，所述根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状步骤之前，包括；

预设操作命令列表，操作命令列表中的操作命令对应控制所述调节杆的水平方向及其轴向运动。

进一步地，可变形的工具电极的电解加工工艺，所述进行电解加工步骤中，包括；

接受二次操作命令；

根据所述二次操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状。

进一步地，可变形的工具电极的电解加工工艺，所述接受操作命令之前，包括；

根据被加工部件的三维模型转化出所述操作命令。

本发明一种可变形的工具电极，包括柔性电极、调节杆、调节套和调节器，所述调节杆穿套于所述调节套内，所述调节套控制调节杆沿其轴向运动，调节杆的一端与所述柔性电极连接；

所述调节杆还包括A齿轮槽和A齿轮条，所述A齿轮槽设于所述调节杆侧壁，所述A齿轮槽内设有所述A齿轮条；

所述调节套还包括A齿轮，所述A齿轮设于所述调节套内侧壁，并与所述A齿轮槽内的所述A齿轮条啮合；

所述调节套通过控制所述调节杆的轴向运动，进而调节柔性电极形状。

进一步地，可变形的工具电极，所述调节套还包括B齿轮，所述调节器包括B齿轮条和B齿轮槽，

所述B齿轮槽设置于所述调节器内腔，所述B齿轮槽内设有所述B齿轮条；

所述B齿轮设于所述调节套外侧壁，并与B齿轮槽内所述B齿轮条啮合；

多个所述调节套通过所述B齿轮槽与所述调节器连接，并在所述B齿轮槽上水平运动，所述调节套通过在所述调节器上水平运动，间接控制所述调节杆的水平位置。

进一步地，可变形的工具电极，还包括组合器、C齿轮条和C齿轮槽，所述调节器还包括C齿轮，

所述组合器内腔设有C齿轮槽，所述C齿轮槽内设有所述C齿轮条；

所述C齿轮设于所述调节器两端，并与所述C齿轮条啮合；

多个所述调节器通过所述C齿轮槽与所述组合器连接，并在所述C齿轮槽上水平运动。

进一步地，可变形的工具电极，还包括网状工具电极，所述网状工具电极包括组合器、多个工具电极和控制器，所述控制器与所述调节器和调节套电性连接，并控制所述调节套上的所述A齿轮与B齿轮以及所述调节器上的所述C齿轮运动。

进一步地，可变形的工具电极，所述组合器还包括活动开关，所述活动开关设于所述组合器侧壁。

进一步地，可变形的工具电极，所述控制器包括wifi系统、蓝牙系统、2G无线通信系统、3G无线通信系统、4G无线通信系统、5G无线通信系统、ZigBee无线通信系统中的一种或多种。

本发明的可变形的工具电极的电解加工工艺及其装置，操作过程简单，通过简单的命令输入形成复杂的形状结构，省去制作固定形状的加工电极的工序，降低加工成本，节省加工时间，将工具电极的具体形状以数据的形式储存，节省仓储空间，使电解加工行业更绿色更环保。

附图说明

图1是本发明一实施例的操作流程示意图；

图2是本发明一具体实施例的操作流程示意图；

图3是本发明一实施例的结构正示意图；

图4是本发明一实施例的结构俯示意图；

图5是本发明一实施例的A区域的放大示意图；

图6是本发明一实施例的A区域的放大立体图；

图7是本发明一实施例的调节杆与调节套的剖面图；

图8是本发明另一实施例的调节套立体图；

图9是本发明一实施例的组合器以及活动开关示意图；

图10是本发明另一实施例的组合器以及活动开关示意图；

图11是本发明另一实施例的活动开关关闭状态的放大立体图；

图12是本发明另一实施例的活动开关关闭打开的放大立体图。

1、柔性电极；2、调节杆；3、调节套；4、调节器；5、工具电极；6、组合器；7、A齿轮；8、A齿轮条；9、A齿轮槽；10、B齿轮；11、B齿轮条；12、B齿轮槽；13、C齿轮；14、C齿轮条；15、C齿轮槽；16、网状工具电极；17、活动开关；

S0、根据被加工部件的三维模型转化出所述操作命令；S1、接受操作命令；S2、预设操作命令列表，操作命令列表中的操作命令对应控制所述调节杆的水平方向及其轴向运动；S3、根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状；S4、将所述工具电极送入电解槽；S5、进行电解加工；S6、接受二次操作命令；S7、根据所述二次操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例提出一种可变形的工具电极的电解加工工艺，其特征在于，所述工具电极5包括多根调节杆2和柔性电极1，多根调节杆2相互平行设置，所述柔性电极1穿套于所述调节杆2的一端；

所述可变形的工具电极的电解加工工艺包括：

S1、接受操作命令；

S3、根据所述操作命令控制所述调节杆2在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极1形状；

S4、将所述工具电极5送入电解槽；

S5、进行电解加工。

如上述步骤S1，接受外部设备发送的操作命令；

如上述步骤S3，在接受到所述操作命令后，根据所述操作命令对每一条所述调节杆2进行水平向前、后、左、右、及其轴向六个放向的调节，使调节杆2到达设定位置，在调节过程中所述调节杆2带动所述柔性电极1，进而达到调节柔性电极1形状的目的；

如上述步骤S4，当所述柔性电极1形状变形完毕后，将所述工具电极5送入电解槽；

如上述步骤S5，当到达电解槽指定位置后，联通电源进行电解加工。

参照图2，在本实施例中，上述可变形的工具电极的电解加工工艺，所述根据所述操作命令控制所述调节杆2在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极1形状步骤之前，包括：

S2、预设操作命令列表，操作命令列表中的操作命令对应控制所述调节杆2的水平方向及其轴向运动。

如上述步骤S2，在接受操作命令后，录入或沿用已有操作命令列表，操作列表中的操作命令对应控制所述调节杆2各方向的运动，可同时储存和选定多个操作命令列表，根据录入的操作命令自动识别并选取对应操作命令列表。

在本实施例中，上述可变形的工具电极的电解加工工艺，所述进行电解加工步骤中，包括：

S6、接受二次操作命令；

S7、根据所述二次操作命令控制所述调节杆2在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极1形状。

如上述步骤S6和S7，当处于上述步骤S5时，可再次录入操作命令对调节杆2进行二次调节，调节期间步骤S5持续进行不中断。

在本实施例中，上述可变形的工具电极的电解加工工艺，所述接受操作命令之前，包括；

S0、根据被加工部件的三维模型转化出所述操作命令。

如上述步骤S0，根据加工部件的三维图像模型转化为数据模型，再转化出操作命令，得出上述工艺所需操作命令。

参照图3-7，本发明实施例提供一种可变形的工具电极，包括柔性电极1、调节杆2、调节套3和调节器4，所述调节杆2穿套于所述调节套3内，所述调节套3控制调节杆2沿其轴向运动，调节杆2的一端与所述柔性电极1连接，所述柔性电极1材质可为多种导电金属线，比如：直径为1.00mm的铜线和0.05mm的钨线等；所述调节器4与多个所述调节套3连接，所述调节套3在所述调节器4上水平方向运动，所述多个调节套3可单独调节位置，亦可多个同时调节位置，在同时调节时调节距离可单独设定；所述调节套3通过控制所述调节杆2垂直方向的运动，以及所述调节套3在所述调节器4上水平方向运动间接控制调节杆2的水平运动，进而调节柔性电极1形状，比如，当所述柔性电极1需要凸出部分，所述调节套3则控制对应位置的所述调节杆2向下运动，将所述柔性电极1顶出，若需要所述柔性电极1向内凹，则控制对应位置的所述调节杆2向上运动，将所述柔性电极1向内拉回；根据所述柔性电极1所需凹凸形状的复杂程度，配置不同数量调节杆2，比如，当所述柔性电极1凸出形状较复杂，此时所述调节套3将在所述调节器4上向该区域的垂直上方移动，间接将所述调节杆2一并移动至该区域垂直位置，达到集中调节杆2的目的，相反操作则达成分散该区域调节杆2的目的；所述调节杆2还包括A齿轮槽9和A齿轮条8，所述A齿轮槽9设于所述调节杆2侧壁，所述A齿轮槽9内设有所述A齿轮条8，所述调节杆2形状可为圆柱、正四棱柱、正三棱柱等形状，所述A齿轮槽9和A齿轮条8数量根据调节杆2形状而增减，比如，当所述调节杆2为圆柱时，所述A齿轮槽9和A齿轮条8数量分别为二，设于所述调节杆2侧壁；当所述调节杆2为正三棱柱时，所述A齿轮槽9和A齿轮条8数量分别为三，设于所述调节杆2三面侧壁或设于三条侧棱上；所述调节套3还包括A齿轮7，所述A齿轮7设于所述调节套3内侧壁，并与所述A齿轮槽9内的所述A齿轮条8啮合，所述调节套3套管形状根据调节杆2形状改变，所述A齿轮7数量由所述调节杆2上的所述A齿轮槽9数量确定，比如，当所述调节杆2为圆柱形且所述调节杆2侧壁设有两条所述A齿轮槽9时，此时所述调节套3套管形状亦为圆管状并在内侧壁上设有两个所述A齿轮7，每一个所述A齿轮7分别对应一条所述A齿轮槽9并在其内运动；所述调节套3通过控制所述调节杆2的轴向运动，进而调节柔性电极1形状。

本实施例中，上述可形变的线网状电解加工工具电极，所述调节套3还包括B齿轮10，所述调节器4包括B齿轮条11和B齿轮槽12，所述B齿轮槽12设置于所述调节器4内腔，所述B齿轮槽12内设有所述B齿轮条11；所述B齿轮10设于所述调节套3外侧壁，并与B齿轮槽12内所述B齿轮条11啮合；多个所述调节套3通过所述B齿轮槽12与所述调节器4连接，并在所述B齿轮槽12上水平运动，所述调节套3通过在所述调节器4上水平运动，间接控制所述调节杆2的水平位置。

参照图6，在一具体实施例中，所述B齿轮10还可以设于所述调节套3的两端延伸板内，所述B齿轮10与延伸板垂直，并贯穿延伸板，此时，所述B齿轮条11位置调整为垂直设于所述B齿轮槽12的上下内壁，并与所述B齿轮10啮合，驱动所述调节套3运动。

本实施例中，上述可形变的线网状电解加工工具电极，还包括组合器6、C齿轮条14和C齿轮槽15，所述调节器4还包括C齿轮13，所述组合器6内腔设有C齿轮槽15，所述C齿轮槽15内设有所述C齿轮条14；所述C齿轮13设于所述调节器4两端，并与所述C齿轮条14啮合；多个所述调节器4通过所述C齿轮槽15与所述组合器6连接，并在所述C齿轮槽15上水平运动。

本实施例中，上述可形变的线网状电解加工工具电极，还包括网状工具电极16，所述网状工具电极16包括组合器6、工具电极5和控制器，所述控制器与所述调节器4和调节套3电性连接，并控制所述调节套3上的所述A齿轮7与B齿轮10以及所述调节器4上的所述C齿轮13运动，所述控制器与所述调节器4和调节套3电性连接的同时还为所述调节器4与调节套3供电，主要为供给所述A齿轮7、B齿轮10和C齿轮13运动所需电能，所述控制器供电方式为直流供电，各所述调节器4与调节套3均与所述控制器并联，可控制其中一件或多件设备运动。

在一具体实施例中，所述调节杆2还可以以气缸为动力源驱动其垂直方向的运动，在所述调节杆2的一端设置气缸，并与气缸的活动气阀连接，根据所述控制器的发送的操作命令，进行排气或进气，进而驱动所述调节杆2向下运动或向上运动，比如，当所述控制器发送向下运动的操作命令，气缸接收命令后，开启进气功能，缸内气压将活动气阀往外推动，进而活动气阀将所述调节杆2向下推动，使所述调节杆2达到向下运动的目的。

本实施例中，上述可形变的线网状电解加工工具电极，所述组合器6还包括活动开关17，所述活动开关17设于所述组合器6侧壁，方便使用者添加或减少所述工具电极5。

参照图9，在一具体实施例中，所述活动开关17为转动机构和卡接结构组成，所述组合器6一端以转动机构连接，所述组合器6另一端以卡接结构连接，当需要增减所述调节器4时，打开卡接结构水平转动所述组合器6，在转动机构的作用下，打开组合器6，进行增减所述调节器4的工作。

参照图10-12，在另一具体实施例中，所述活动开关17由两个卡接结构组成，该卡接结构分别设于不同侧壁，当需要增减所述调节器4时，两个卡接结构同时打开，分开组合器6，进行增减所述调节器4的工作。

本实施例中，上述可形变的线网状电解加工工具电极，所述控制器一般包括MCU、存储器、信号输入检测、无线数据交互芯片、无线数据交互芯片匹配电路、触摸显示屏、整流器、变压器等组成，还可以包括蜂鸣器、LED灯等提醒装置，在存储器中存储各种任务需要的文件命令。所述控制器包括wifi系统、蓝牙系统、2G无线通信系统、3G无线通信系统、4G无线通信系统、5G无线通信系统、ZigBee无线通信系统中的一种或多种，不同种类型的无线数据交互系统可以完成不同的任务。比如，文件命令录入，可以通过蓝牙系统、wifi系统完成，外部设备通过蓝牙系统、wifi系统连接控制器操作系统进行录入文件命令，完成录入的任务；在另一实施例中，所述控制器中存储的数据，也可以通过wifi系统、蓝牙系统、2G无线通信系统、3G无线通信系统、4G无线通信系统、5G无线通信系统、ZigBee无线通信系统等发送到外部设备；在其它实施例中，所述控制器，还可以通过具体的无线系统完成各种不同的任务，比如，wifi系统完成在线升级操作系统等工作；本实施例中，如果所述控制器包括上述多种无线通信系统，则会设置一个总的MCU进行相应的协调控制，而每一个为无线通信系统会设置一个对应的MCU。

在一具体实施例中，还可以通过外部设备传送操作命令设置一个重复循环的操作命令列表，当完成该动作后，所述网状工具电极16就会一直处于一个指定的工作流程状态，直至满足流程重复次数或到达预设时间后，结束该工作流程状态，期间可以继续接受新的操作指令，并且不会被新接收的操作命令打断该工作流程状态。比如，在大量加工某种需要在加工过程中改变所述工具电极5形状的产品时，可以通过该特定的锁定命令，将所述网状工具电极16的工作状态锁定在该工作流程，此时，只需要将待加工原件不断输送进电解槽，所述网状工具电极16就会不断的完成该产品的加工，无需为加工每个产品而重复执行繁琐的操作命令录入，这样可以防止在加工过程中的误操作，避免所述网状工具电极16，在加工过程中由于接收到行的操作命令而导致加工错误，当该工作流程结束或满足流程重复次数或到达预设时间后，所述控制器解除锁定命令，执行下一项操作命令。

在一具体实施例中，使用者通过配备软件，将设计成的三维模型生成操作命令组，外部设备通过无线或有线的传输将该操作命令组录入至所述控制器，所述控制器根据接收到的操作命令组，向对应的部件发送操作命令，调整各个部件的垂直和水平位置，已达到所述网状工具电极16的三维形状与设计的三维模型相同，调整流程完成后进行电解加工。在另一具体实施例中，在电解加工开始后，由于部件加工的需要所述网状工具电极16改变形状，使用者可直接通过触控显示屏对所需调整位置的部件进行操作命令的输入，或通过外部设备向所述控制器录入新的操作命令组，进而达到所述网状工具电极16形变的目的；在其他实施例中，操作命令录入所述控制器后，使用者可将该操作命令直接录入至所述控制器的存储器中，在加工相同产品时无需二次录入操作命令。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种可变形的工具电极的电解加工工艺，其特征在于，所述工具电极包括多根调节杆和柔性电极，所述柔性电极为导电金属线，多根调节杆相互平行设置，所述柔性电极穿套于所述调节杆的一端；

加工时，工件接直流电源的正极，所述工具电极接负极，两极之间保持间隙，电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解；

所述可变形的工具电极的电解加工工艺包括：

接收操作命令；

根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状；

将所述工具电极送入电解槽；

进行电解加工。

2.根据权利要求1所述的可变形的工具电极的电解加工工艺，其特征在于，所述根据所述操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状步骤之前，包括：

预设操作命令列表，操作命令列表中的操作命令对应控制所述调节杆的水平方向及其轴向运动。

3.根据权利要求1所述的可变形的工具电极的电解加工工艺，其特征在于，所述进行电解加工步骤中，包括：

接受二次操作命令；

根据所述二次操作命令控制所述调节杆在水平方向及其轴向运动，调节所述柔性电极形状。

4.根据权利要求1所述的可变形的工具电极的电解加工工艺，其特征在于，所述接受操作命令之前，包括：

根据被加工部件的三维模型转化出所述操作命令。

5.一种可变形的工具电极，其特征在于，包括柔性电极、调节杆、调节套和调节器，所述调节杆穿套于所述调节套内，所述调节套控制调节杆沿其轴向运动，调节杆的一端与所述柔性电极连接；

所述调节杆还包括A齿轮槽和A齿轮条，所述A齿轮槽设于所述调节杆侧壁，所述A齿轮槽内设有所述A齿轮条；

所述调节套还包括A齿轮，所述A齿轮设于所述调节套内侧壁，并与所述A齿轮槽内的所述A齿轮条啮合；

所述调节套通过控制所述调节杆的轴向运动，进而调节柔性电极形状；

所述调节套还包括B齿轮，所述调节器包括B齿轮条和B齿轮槽，

所述B齿轮槽设置于所述调节器内腔，所述B齿轮槽内设有所述B齿轮条；

所述B齿轮设于所述调节套外侧壁，并与B齿轮槽内所述B齿轮条啮合；

多个所述调节套通过所述B齿轮槽与所述调节器连接，并在所述B齿轮槽上水平运动，所述调节套通过在所述调节器上水平运动，间接控制所述调节杆的水平位置；

还包括组合器、C齿轮条和C齿轮槽，所述调节器还包括C齿轮，

所述组合器内腔设有C齿轮槽，所述C齿轮槽内设有所述C齿轮条；

所述C齿轮设于所述调节器两端，并与所述C齿轮条啮合；

多个所述调节器通过所述C齿轮槽与所述组合器连接，并在所述C齿轮槽上水平运动。

6.根据权利要求5所述的可变形的工具电极，其特征在于，所述组合器还包括活动开关，所述活动开关设于所述组合器侧壁。

7.根据权利要求6所述的可变形的工具电极，其特征在于，还包括控制器，

所述控制器与所述调节器和调节套电性连接，

所述控制器包括wifi系统、蓝牙系统、2G无线通信系统、3G无线通信系统、4G无线通信系统、5G无线通信系统、ZigBee无线通信系统中的一种或多种。