CN107971588A - 捆绑式电极及其制作方法和捆绑式电极的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种捆绑式电极及其加工制作方法和捆绑式电极的使用方法。其中，捆绑式电极包括电极片组件和夹紧机构；电极片组件包括加工端和连接端，电极片组件包括多个电极片，电极片包括第一加工端和第一连接端，加工端由第一加工端依次层叠构成，连接端由第一连接端依次层叠构成；夹紧机构包夹连接端，加工端凸出于夹紧机构；由于工作液中所含导电粉填充在电极片层间的微小间隙内，放电接缝痕有效减小。另，电极加工端面放电过程中的自烧结且通过加工液中导电粉的二次放电，而有效消除电极片层间缝隙造成的放电接缝痕。本发明捆绑式电极制备方便，生产用时更短，进而可整体上提高应用捆绑式电极加工的生产效率，且加工样品精度高、表面光洁。

Description

捆绑式电极及其制作方法和捆绑式电极的使用方法

技术领域

本发明涉及到电火花加工方法领域，特别是涉及到一种捆绑式电极及其加工制作方法和捆绑式电极的使用方法。

背景技术

通过微细电极的微细电火花加工是制备三维微结构的主流加工手段。该工艺过程具体为：

通过各种加工方法制作直径细小的微柱状电极，然后通过微柱状电极的逐层扫描电火花放电加工从而获得三维微结构。但是该方法存在的主要缺点包括：①微柱状电极电火花逐层扫描电火花放电加工工作效率较低；②微柱状电极截面积十分细小，电极损耗较大；③微柱状电极容易受电火花油等液体流动干扰，影响加工精度，严重时还会发生折弯损坏。

采用铜箔逐层线切割和真空热扩散焊组合工艺制备的三维叠层微电极进行电火花放电加工可以较好地解决微柱状电极电火花加工的上述缺点，但也带来一些新的问题：①制备三维叠层微电极过程中的真空热扩散焊质量控制有一定难度，尤其是热扩散焊焊接过程长，通常耗费数小时；②制备得到的三维叠层微电极由于各层铜箔之间的接缝处电阻率远大于电极基体的电阻率，使得三维叠层微电极电火花放电加工获得的微结构底面往往会产生接缝放电痕，严重降低加工表面质量。

发明内容

本发明的主要目的为提供更方便加工的捆绑式电极及其加工制作方法和捆绑式电极的使用方法。

本发明提出一种捆绑式电极，包括电极片组件和夹紧机构；电极片组件包括加工端和连接端，电极片组件包括多个电极片，电极片包括第一加工端和第一连接端，加工端由第一加工端依次层叠构成，连接端由第一连接端依次层叠构成；夹紧机构包夹连接端，加工端凸出于夹紧机构。

进一步地，电极片为铜箔、镍箔或钼箔。

进一步地，电极片厚度小于等于1.0mm。

本发明还提出了一种捆绑式电极的加工制作方法，加工上述的捆绑式电极，包括：

S1 将层叠设置的设定数量的待加工箔片第一端夹紧固定，在相对的第二端用第一挡块抵顶固定，使待加工箔片第二端向上弹性弯曲，加工位位于第一挡块下方；

S2 将位于直接接触在第一挡块上的待加工箔片通过外力作用下向下弹性弯曲，越过第一挡块并平铺固定在加工位；

S3 根据设计的几何图形，对应在加工位的待加工箔片上切割加工出对应电极片的第一加工端，得到电极片，该电极片的其余部分为第一连接端；

S4 将加工后的电极片通过外力作用下向下弹性弯曲，越过加工位和第二挡块，第二挡块抵顶该电极片的上方；

S5 重复上述步骤S2至S4，直到设定数量的待加工箔片全部加工完成；

S6 在所有电极片加工后，按照设计排列对正电极片，使电极片的第一加工端构成加工端，第一连接端构成连接端；

S7 使用夹紧机构包夹连接端，使加工端凸出于夹紧机构。

进一步地，将层叠的设定数量的待加工箔片一端夹紧固定，在相对的另一端用第一挡块抵顶固定，加工位位于第一挡块下方的步骤之前包括：

建立电极片组件的几何模型；

根据电极片组件及电极片的待加工箔片的厚度，分别建立电极片的第一加工端的几何模型。

进一步地，电极片的待加工箔片为铜箔、镍箔或钼箔。

进一步地，电极片的待加工箔片的厚度小于等于1.0mm。

本发明还公开了一种捆绑式电极的使用方法，应用上述的捆绑式电极，包括：

捆绑式电极对金属零件进行微细电火花加工，其中工作液中混有导电粉，且捆绑式电极接正极，金属零件接负极。

进一步地，导电粉为铜粉、镍粉、钛粉、铝粉或石墨粉。

进一步地，导电粉的颗粒直径为0.05-10微米。

本发明捆绑式电极及其加工制作方法和捆绑式电极的使用方法，捆绑式电极制备方便，可避免真空热扩散焊接过程，大大节省了电极的制备时间，生产用时更短，生产效率高。而且所需夹具结构简单，方便制造，进而可以整体上提高应用捆绑式电极加工时的生产效率。通过该捆绑式电极进行混粉电火花加工所得三维微结构表面光洁，精度高，保质保量，可满足多种加工要求。

附图说明

图1是本发明捆绑式电极的加工制作方法一实施例的步骤示意图；

图2是本发明捆绑式电极的加工制作方法另一实施例的步骤示意图；

图3是本发明捆绑式电极中电极片组件一实施例的结构示意图；

图4是图4中电极片组件一实施例的爆炸结构示意图；

图5是本发明捆绑式电极的加工制作方法的示意图；

图6是本发明捆绑式电极的使用方法的示意图。

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3-4，本发明捆绑式电极一实施例，包括电极片组件1和夹紧机构；电极片组件1包括加工端12和连接端11，电极片组件1包括多个电极片13，电极片13包括第一加工端132和第一连接端131，加工端12由第一加工端132依次层叠构成，连接端11由第一连接端131依次层叠构成；夹紧机构包夹连接端11，加工端12凸出于夹紧机构；加工端12的形状与待加工形状相匹配。

在一些实施例中，电极片13为铜箔、镍箔或钼箔。

在一些实施例中，电极片13厚度小于等于1.0mm。

本发明捆绑式电极的多个电极片13不需要焊接为一体，加工耗时更短，成本更低，可以提高整个加工过程的加工效率。

请一并参照图1和图5，本发明还提出了一种捆绑式电极的加工制作方法，加工上述的捆绑式电极，包括：

S1、将层叠设置的设定数量的待加工箔片14第一端夹紧固定，在相对的第二端用第一挡块16抵顶固定，使待加工箔片14一端向上弯曲，加工位位于第一挡块16下方；

S2、将位于直接接触在第一挡块上的待加工箔片14通过外力作用下向下弯曲，越过第一挡块16并平铺固定在加工位；

S3、根据设计的几何图形，对应在加工位的待加工箔片14上切割加工出对应电极片13的第一加工端132，得到电极片13，该电极片13的其余部分为第一连接端131；

S4、将加工后的电极片13通过外力作用下向下弯曲，越过加工位和第二挡块17，第二挡块17抵顶该电极片13的上方；

S5、重复上述步骤S2至S4，直到设定数量的待加工箔片14全部加工完成；

S6、在所有电极片13加工后，按照设计排列对正电极片13，使电极片13的第一加工端132构成加工端12，第一连接端131构成连接端11；

S7、使用夹紧机构包夹连接端11，使加工端12凸出于夹紧机构。

在上述步骤S1中，待加工箔片14的数量与电极片组件1中电极片13的数量相同，每个待加工箔片14对应加工出一个电极片13；通过夹持机构15夹紧待加工箔片14的第一端部和第一挡块16阻挡，夹持机构15与加工位平行，因此夹持机构15作用使待加工箔片14趋向于与夹持装置持平，处于加工位，但是受到第一挡块16阻挡，待加工箔片14向上弯曲；可以在外力作用下向上将待加工箔片14向上弯曲，并用第一挡块16阻挡在待加工箔片14下方，在向上弯曲待加工箔片14时，可以将第一个待加工箔片14停留在加工位上。

在一些实施例中，夹持机构15也可以当作夹紧机构使用。

在上述步骤S2中，外力可以是手动拨动或采用拨动装置做功。

在上述步骤S3中，对待加工箔片14的切割加工可以采用电火花加工、激光切割加工等；每个电极片13的第一加工端132都是事先设计好的。

在上述步骤S4中，加工后的电极片13被拨动到第二挡块17处，加工位空出。

在上述步骤S5中，待加工箔片14全部加工完成后得到电极片13，电极片13的排序与设计的排序一致。

在上述步骤S6中，加工后的电极片13即是按照设计顺序排列。

在上述步骤S7中，夹紧机构可以夹紧多个电极片组件1。

请一并参照图2，步骤S1之前包括：

S11、建立电极片组件1的几何模型；

S12、根据电极片组件1及电极片13的待加工箔片14的厚度，分别建立电极片13的第一加工端132的几何模型。

在上述步骤S11中，电极片组件1的几何模型为多个电极片13层叠后组成的立体图；电极片13的数量与待加工箔片14的厚度有关；待加工箔片14的厚度越厚，电极片13的数量越少。

在上述步骤S12中，第一加工端132的形状分别根据电极片组件1的几何模型根据电极片13的厚度切片后的片状结构形状相同。

在一些实施例中，电极片13的待加工箔片14为铜箔、镍箔或钼箔。

在一些实施例中，电极片13的待加工箔片14的厚度小于等于1.0mm。

本发明捆绑式电极的加工制作方法简单，捆绑式电极的多个电极片13不需要焊接为一体，加工耗时更短，成本更低，可以提高整个加工过程的加工效率。

请一并参照图6，本发明还公开了一种捆绑式电极的使用方法，应用上述的捆绑式电极，包括：

S10、捆绑式电极对金属零件2进行微细电火花加工，其中工作液3中混有导电粉，且捆绑式电极接正极，金属零件2接负极。

在上述步骤S10中，使用悬浮铜粉的电火花油作为加工工作液3；在电火花加工过程中，工作液3中的铜粉在两极之间高温放电作用下、会部分粘附在电极片组件1的加工端12的工作表面，形成保护层，尤其是逐渐将工作表面各层电极片13之间的接缝处填充，加工端面放电过程中形成自烧结，成为一体结构，且通过导电粉二次放电，有效消除由于电极片层间微小缝隙造成的接缝放电痕，从而在电火花放电加工的微结构表面不会产生放电接缝痕，获得表面质量良好的加工面。

在一些实施例中，导电粉为铜粉、镍粉、钛粉、铝粉或石墨粉。在一些实施例中，导电粉的颗粒直径为0.05-10微米左右。

在一些实施例中，导电粉的颗粒直径为1微米左右。

本发明捆绑式电极的加工制作方法简单，捆绑式电极的多个电极片13不需要焊接为一体，加工耗时更短，成本更低，可以提高整个加工过程的加工效率，而且通过工作液3均匀分布的导电粉克服放电接缝痕的缺点，通过该捆绑式电极进行混粉电火花加工所得三维微结构表面光洁，精度高，保质保量。捆绑式电极的使用方法，在保证加工效果的基础上，由于捆绑式电极生产耗时更短，提高了工作效率，降低了成本。

本发明捆绑式电极及其加工制作方法和捆绑式电极的使用方法，捆绑式电极制备方便，可避免真空热扩散焊接过程，大大节省了电极的制备时间，生产用时更短，生产效率高。而且所需夹具结构简单，方便制造，进而可以整体上提高应用捆绑式电极加工时的生产效率。通过该捆绑式电极进行混粉电火花加工所得三维微结构表面光洁，精度高，保质保量，可满足多种加工要求。

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，凡是使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 (10)

1.一种捆绑式电极，其特征在于，包括：

电极片组件，包括加工端和连接端，所述电极片组件包括多个电极片，所述电极片包括第一加工端和第一连接端，所述加工端由所述第一加工端依次层叠构成，所述连接端由所述第一连接端依次层叠构成；

夹紧机构，包夹所述连接端，所述加工端凸出于所述夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的捆绑式电极，其特征在于，所述电极片为铜箔、镍箔或钼箔。

3.根据权利要求1所述的捆绑式电极，其特征在于，所述电极片厚度小于等于1.0mm。

4.一种捆绑式电极的加工制作方法，加工权利要求1所述的捆绑式电极，其特征在于，包括：

S1将层叠设置的设定数量的待加工箔片第一端夹紧固定，在相对的第二端用第一挡块抵顶固定，使待加工箔片第二端向上弹性弯曲，加工位位于所述第一挡块下方；

S2将位于直接接触在第一挡块上的待加工箔片通过外力作用下向下弹性弯曲，越过第一挡块并平铺固定在加工位；

S3根据设计的几何图形，对应在所述加工位的待加工箔片上切割加工出对应电极片的第一加工端，得到电极片，该电极片的其余部分为第一连接端；

S4将加工后的电极片通过外力作用下向下弹性弯曲，越过加工位和第二挡块，第二挡块抵顶该电极片的上方；

S5重复上述步骤S2至S4，直到设定数量的待加工箔片全部加工完成；

S6在所有电极片加工后，按照设计排列对正所述电极片，使所述电极片的所述第一加工端构成所述加工端，第一连接端构成所述连接端；

S7使用所述夹紧机构包夹所述连接端，使所述加工端凸出于所述夹紧机构。

5.根据权利要求4所述的捆绑式电极的加工制作方法，其特征在于，所述将层叠的设定数量的待加工箔片一端夹紧固定，在相对的另一端用第一挡块抵顶固定，加工位位于所述第一挡块下方的步骤之前包括：

建立电极片组件的几何模型；

根据所述电极片组件及电极片的待加工箔片的厚度，分别建立所述电极片的第一加工端的几何模型。

6.根据权利要求4所述的捆绑式电极的加工制作方法，其特征在于，所述电极片的待加工箔片为铜箔、镍箔或钼箔。

7.根据权利要求4所述的捆绑式电极的加工制作方法，其特征在于，所述电极片的待加工箔片的厚度小于等于1.0mm。

8.一种捆绑式电极的使用方法，应用权利要求1所述的捆绑式电极，其特征在于，包括：

所述捆绑式电极对金属零件进行微细电火花加工，其中工作液中混有导电粉，且所述捆绑式电极接正极，所述金属零件接负极。

9.根据权利要求8所述的捆绑式电极的加工制作方法，其特征在于，所述导电粉为铜粉、镍粉、钛粉、铝粉或石墨粉。

10.根据权利要求8所述的捆绑式电极的加工制作方法，其特征在于，所述导电粉的颗粒直径为0.05-10微米。