CN1445040A - 微细缝槽电解加工工艺及其装置 - Google Patents
微细缝槽电解加工工艺及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1445040A CN1445040A CN 03113325 CN03113325A CN1445040A CN 1445040 A CN1445040 A CN 1445040A CN 03113325 CN03113325 CN 03113325 CN 03113325 A CN03113325 A CN 03113325A CN 1445040 A CN1445040 A CN 1445040A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- tool
- wire
- fine
- wire wound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
一种涉及微细缝槽电解加工工艺及其装置，其工艺在于采用微细金属丝缠绕在特定框架上形成线绕工具电极；采用沿电极丝径向和轴向混合高速冲液，保证流场的稳定性和均匀性；其装置包括储液槽(11)、泵(10)、过滤器(9)、溢流阀(8)、球阀(7)、工作腔(6)、温控仪(12)、加热器(13)、控制装置(14)、电源(15)、传动装置(16)，其特点是还包括由电极进给轴(1)、线绕工具电极(4)、工具电极安装座(2)、工件安装座(5)、加工区出口压力调节套(3)所组成的微细缝槽电解加工过程装置。应用本发明能进行最小宽度0.2mm穿透或不穿透、单个或多个缝槽加工，加工精度可达到±0.02mm。
Description
技术领域
本发明的微细缝槽电解加工工艺及装置属微细缝槽电解加工方法及装置。
背景技术
微细的缝、槽(穿透或不穿透)结构存在于家用电器、航空航天、仪器仪表和精密模具等领域中，并且多以群缝、槽结构出现。微细缝、槽的加工精度、加工质量、加工效率对产品的性能、质量和成本有很大的影响。
微细缝、槽的加工方法主要有微细电火花加工，激光加工，金属切削加工，电解加工等。采用电火花加工，加工效率很低，工具电极制造成本高并且损耗严重，加工表面质量差。激光加工精度低，表面质量差。另外这两种方法都存在再铸层和微裂纹现象，不适合在某些场合应用。机械加工的效率不高，易产生变形，不适合于窄缝、槽的加工。
电解加工是利用金属电化学溶解的原理来实现金属工件的加工成型的一种方法。与其它方法相比，电解加工具有以下优点：1)工具无损耗；2)生产效率高；3)加工表面质量好；4)与材料硬度无关。
电解加工的基本工艺过程是：采用金属材料作为工具电极(阴极)，一般阴极的形状与工件(阳极)被加工区域形状相似，在加工缝、槽时，加工电极端部一般为凸起的筋状结构，筋厚大致等于槽宽减去两倍的侧面间隙。采用硝酸钠或氯化钠水溶液作为电解液。在电解加工过程中，电极以一定速度向工件毛坯进给，工具与工件之间保持0.1-0.5mm的间隙，电解液在间隙中沿筋状结构长度方向高速流动，电解液温度保持恒定。施加10-25伏直流电压后，工件阳极溶解，逐渐形成和工具电极相对应的形状，加工到一定尺寸后，断电，得到由阴极反拷而来的与阴极形状凹凸相反的工件。
上述方法在加工窄槽、缝时存在着困难：1)当槽宽小至0.4mm以下时，电极筋状凸起很薄，非常难制造，极易变形；2)采用筋状结构，在加工中槽侧面二次腐蚀现象严重，产生锥度，尺寸精度难以保证；3)电解液流动冲刷不够充分和彻底，加工产物排除不及时，过程稳定性差。
本发明采取线绕工具电极和混合高速冲液的措施，电极制造容易，加工过程稳定，可达到的最小缝宽小，加工精度高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有微细缝槽加工工艺技术的不足，提出一种精度高、表面质量好、生产率高、成本低的微细缝槽电解加工工艺技术及其装置。本电解加工技术特征在于：1、采用细金属丝缠绕在特定框架上形成金属线绕工具电极，由于不存在筋状电极的加工变形问题，因此可以采取很细的金属丝绕制，从而大大缩小最小加工缝宽；由于金属丝截面为圆形，因此与截面为矩形的筋状电极相比，可以减少槽侧面的杂散腐蚀，提高加工精度；制作容易，成本低。2、采取沿电极丝(电极端部)径向和轴向混合高速冲液，使得对加工区表面的冲刷更强烈、更均匀，有利于电解产物的及时排除，保证了加工的稳定性。
实现本电解加工工艺的装置的构成是，受温控仪控制的加热器置于储液槽内，与电源相连的控制装置连于传动装置，与储液槽相连的磁力泵及过滤器、球阀、溢流阀的组成的电解液循环系统连于工作腔，其特点是还包括置于工作腔内的由加工区出口压力调节套固定于工具电极安装座上，置于工具电极安装座内的线绕工具电极通过电极进给轴连于传动装置及置于线绕工具电极下端的工件安装座所构的微细电解加工过程装置。其中线绕工具电极是通过将微细金属丝缠绕在特制框架上并利用固定螺钉将金属丝固定而形成的，框架端部靠近工件一面的金属电极丝对工件进行加工。线绕工具电极、工具电极安装座、工件安装座和加工区出口压力调节套的合理装配，可保证电解液通过线绕工具电极的特制框架结构进入到工件和金属电极丝之间加工区时，沿着金属丝电极的径向和轴向两个方向进行混合高速冲液，有利于及时冲走电解产物，保证加工的顺利进行。
上述工艺及装置的优点是在微细缝槽电解中，可以大大减少电极的制造难度，有效减少加工缝槽时杂散腐蚀的发生，减少加工侧面间隙，提高侧面加工垂直度和加工精度，缩小缝槽宽度，提高加工稳定性。
采用上述电解工艺方法及装置，能低成本、高效加工出单或群缝，其缝宽可小至0.2毫米，加工精度可保证在±0.02mm。
附图说明
图1是微细缝槽电解加工工艺装置整体结构示意图。
图2是微细电解加工过程装置结构示意图。
图3是线绕工具电极组成示意图(以加工放射状分布群缝为例)，其中图(A)为缠上金属丝后的电极俯视图，图(B)为缠上金属丝后的线绕工具电极的三维实体示意图。
图4加工区内电解液流向示意图(以加工放射状分布群缝为例)。
图1中标号名称：1、电极进给轴， 2、工具电极安装座，3、加工区出口压力调节套，4、线绕工具电极，5、工件安装座，6、工作腔，7、球阀，8、溢流阀，9、过滤器，10、磁力泵，11、储液槽，12、温控仪，13、加热器，14、控制装置，15、电源，16、传动装置。
图2中标号名称：标号1、2、3、4、5、6及其名称与图1中对应的标号和名称一致，17、工具电极拧紧螺帽，18、压力表，19、调节螺钉，20、工件，21、工件固定螺钉，22、工件安装座固定螺钉，23、固定底座。
图3中标号名称：24、工具电极特制框架，25、金属细丝，26、固定螺钉。
其中：24、25、26组成图1和图2中的线绕工具电极4。
具体实施方式
实施本发明——“微细缝槽电解加工工艺”的装置，如图1所示，本装置包括电解液温控仪12，受温控仪12控制的加热器13置于储液槽11内电解液中，与电源15相连的控制装置14连于传动装置16，与储液槽11相连的磁力泵10及过滤器9、溢流阀8、球阀7所组成的电解液循环系统连于工作腔6，其特点是还包括由加工区出口压力调节套3固定于工具电极安装座2上，置于工具电极安装座2内的线绕工具电极4通过电极进给轴1连于传动装置16及置于线绕工具电极4下端的工件安装座5所组成的微细电解加工过程装置置于工作腔6内。组成微细电解加工过程装置的工具电极安装座2、加工区出口压力调节套3、工件安装座5和线绕工具电极4在工作腔6内的合理设计安排，形成了稳定的流场和压力场。
图2是微细电解加工过程装置结构示意图。线绕工具电极4通过工具电极拧紧螺帽17固定在工具电极安装座2上。加工区出口压力调节套3通过调节螺钉19安装在工具电极安装座2上，压力表18安装在压力调节套3上，根据压力表18显示的压力值，确定压力调节套3与电极安装座的相对位置，拧紧调节螺钉19固定压力调节套3。工件20通过工件固定螺钉21安装在工件安装座5上，工件安装座5通过工件安装座固定螺钉22绝缘安装在固定底座23上。
图3是线绕工具电极组成示意图。线绕工具电极的组成是将细金属丝25缠绕在特制框架24上并通过固定螺钉26将其固定。
本发明专利“微细缝槽电解加工工艺”原理及过程：采用将细金属丝25缠绕在特制框架24上作为线绕工具阴极单元4，其缠绕后的形状和位置和预期加工成形的群槽形状和位置相对应，此阴极单元放置在工具电极安装座2内，工件20安放在工件安装座5上并经螺钉21绝缘固定在固定底座23上。加工区出口压力调节套3套在工具电极安装座2和工件安装座5外面。加工前先调整工具电极和工件间距离为适当的初始间隙，电解液经循环系统7～11循环过滤，并通过温控加热装置12、13加温并保持温度恒定。调节压力调节套3的上下位置，当压力表18显示加工区内压力适当时，拧紧螺钉19固定调节套3。电解加工时，电源15给工具电极和工件通电，阴极4以一定速度向工件方向进给，电解液顺着工具电极安装座2的中心通孔高速冲入阴极单元4，然后如图4所示，电解液沿着特制框架24的中心通道和环形通道分别高速冲入，沿中心通道的液流碰到工件后沿工件径向四散，与沿环形通道冲入工作区的液流汇合，在工作区内形成了沿金属电极丝的径向和轴向混合高速冲液方式，这种冲液方式可以及时将电解产物排除，使得金属丝25和工件始终保持很小的加工间隙，进行稳定加工。当加工深度达到规定尺寸时，断电，停止加工，拧开固定螺钉21，得到所需的微细缝槽结构。采用上述工艺方法使得加工过程稳定，有效减少加工缝槽的宽度，提高加工缝槽侧壁的垂直度。
需要说明的是，本说明书中以放射状分布的群缝加工作为一个具体实例进行解释，实际上，针对不同分布特点的群缝，可以设计专门的特制框架结构，使得线绕工具电极端部靠近工件一面的金属电极丝排列分布与预期加工成形的群槽排列分布相对应，而且保证沿着金属丝的径向和轴向混合高速冲液，使得该工艺方法和装置适合于各种不同分布的群缝的稳定精确加工。
Claims (4)
1、一种微细缝槽电解加工工艺，其特征在于：
(1)采用微细金属丝缠绕在特定框架上而形成的线绕工具电极；
(2)在工作区内形成沿工具电极端部的金属电极丝径向和轴向混合高速冲液方式。
2、一种微细缝槽电解加工工艺装置包括温控仪(12)连于置于储液槽(11)内电解液中的加热器(13)，与电源(15)相连的控制装置(14)与传动装置(16)相连，与储液槽(11)相连的磁力泵(10)及过滤器(9)、溢流阀(8)、球阀(7)所组成的电解液循环系统连于工作腔(6)，其特征在于，还包括置于工作腔(6)内由加工区出口压力调节套(3)固定于工具电极安装座(2)上，置于工具电极安装座(2)内的线绕工具电极(4)通过电极进给轴(1)连于传动装置(16)以及置于线绕工具电极(4)下端的工件安装座(5)所组成的微细电解加工过程装置。
3、根据权利要求1所述的微细缝槽电解加工工艺，其特征在于，在工作区内形成沿工具电极端部的金属丝径向和轴向混合高速冲液方式，在于线绕工具电极(4)组成中的特殊结构的特制框架(24)设计，保证电解液流入加工区域时沿工具电极端部起加工阴极作用的金属丝的径向和轴向混合高速冲刷。
4、根据权利要求2所述的微细缝槽电解加工工艺装置，其特征在于，线绕工具电极(4)的组成是，将细金属丝(25)缠绕在特制框架(24)上，通过固定螺钉(26)将金属丝固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03113325 CN1212214C (zh) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | 微细缝槽电解加工工艺及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03113325 CN1212214C (zh) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | 微细缝槽电解加工工艺及其装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1445040A true CN1445040A (zh) | 2003-10-01 |
| CN1212214C CN1212214C (zh) | 2005-07-27 |
Family
ID=27814702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 03113325 Expired - Fee Related CN1212214C (zh) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | 微细缝槽电解加工工艺及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1212214C (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100349682C (zh) * | 2005-09-23 | 2007-11-21 | 南京航空航天大学 | 脉冲电流、蒸馏水微细电解加工工艺 |
| CN100411794C (zh) * | 2006-06-12 | 2008-08-20 | 南京航空航天大学 | 群孔电解加工装置 |
| CN102581399A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 南京航空航天大学 | 一种剃须刀静刀盖群缝电解加工装置及其加工工艺方法 |
| CN102909445A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-06 | 海宁市新艺机电有限公司 | 一种电化学加工窄槽的ecm装置及加工方法 |
| CN102909446A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 东北林业大学 | 一种电解液与微细磨料复合去除内交叉微小孔毛刺的装置 |
| CN102950344A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-06 | 南京航空航天大学 | 纳米磁性粒子改善微细电解线切割产物排出方法 |
| CN104117742A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种能够自动控制行程的电火花切割系统 |
| CN104128678A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-05 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种基于在模具加工中的电火花切割系统 |
| CN104400156A (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-11 | 南京航空航天大学 | 非圆截面电解切割电极及其装置 |
| CN106141342A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-23 | 江苏大学 | 一种电极加工间隙自适应调整的电沉积装置及其工作方法 |
| CN106270841A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 南京航空航天大学 | 柔性金属薄板微群槽连续电解加工系统及方法 |
| CN109908658A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 大连工业大学 | 电解液在线粗过滤装置 |
| CN110293272A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-10-01 | 安徽理工大学 | 一种用于半圆孔的电火花电解放电复合加工试验装置 |
| CN112809318A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-18 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种电化学处理辅助象形电极的快速成型方法 |
| CN112935434A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 南京航空航天大学 | 一种燃料电池双极板的电解加工装置及加工方法 |
| CN113210772A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 浙江工业大学 | 金属回转体微细电解加工中的间隙流场的均流装置及方法 |
| CN114433968A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-06 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质 |
| CN110293272B (zh) * | 2019-08-08 | 2024-04-26 | 安徽理工大学 | 一种用于半圆孔的电火花电解放电复合加工试验装置 |
-
2003
- 2003-04-29 CN CN 03113325 patent/CN1212214C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100349682C (zh) * | 2005-09-23 | 2007-11-21 | 南京航空航天大学 | 脉冲电流、蒸馏水微细电解加工工艺 |
| CN100411794C (zh) * | 2006-06-12 | 2008-08-20 | 南京航空航天大学 | 群孔电解加工装置 |
| CN102581399A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 南京航空航天大学 | 一种剃须刀静刀盖群缝电解加工装置及其加工工艺方法 |
| CN102909445A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-06 | 海宁市新艺机电有限公司 | 一种电化学加工窄槽的ecm装置及加工方法 |
| CN102909446A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 东北林业大学 | 一种电解液与微细磨料复合去除内交叉微小孔毛刺的装置 |
| CN102950344A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-06 | 南京航空航天大学 | 纳米磁性粒子改善微细电解线切割产物排出方法 |
| CN102950344B (zh) * | 2012-11-07 | 2014-08-13 | 南京航空航天大学 | 纳米磁性粒子改善微细电解线切割产物排出方法 |
| CN104117742A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种能够自动控制行程的电火花切割系统 |
| CN104128678A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-05 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种基于在模具加工中的电火花切割系统 |
| CN104400156B (zh) * | 2014-09-12 | 2017-10-10 | 南京航空航天大学 | 非圆截面电解切割电极及其装置 |
| CN104400156A (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-11 | 南京航空航天大学 | 非圆截面电解切割电极及其装置 |
| CN106141342A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-23 | 江苏大学 | 一种电极加工间隙自适应调整的电沉积装置及其工作方法 |
| CN106141342B (zh) * | 2016-07-21 | 2017-12-22 | 江苏大学 | 一种电极加工间隙自适应调整的电沉积装置及其工作方法 |
| CN106270841A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 南京航空航天大学 | 柔性金属薄板微群槽连续电解加工系统及方法 |
| CN106270841B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-05-08 | 南京航空航天大学 | 柔性金属薄板微群槽连续电解加工系统及方法 |
| CN109908658A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 大连工业大学 | 电解液在线粗过滤装置 |
| CN110293272A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-10-01 | 安徽理工大学 | 一种用于半圆孔的电火花电解放电复合加工试验装置 |
| CN110293272B (zh) * | 2019-08-08 | 2024-04-26 | 安徽理工大学 | 一种用于半圆孔的电火花电解放电复合加工试验装置 |
| CN112809318A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-18 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种电化学处理辅助象形电极的快速成型方法 |
| CN112809318B (zh) * | 2020-12-26 | 2023-09-19 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种电化学处理辅助象形电极的快速成型方法 |
| CN112935434A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 南京航空航天大学 | 一种燃料电池双极板的电解加工装置及加工方法 |
| CN113210772A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 浙江工业大学 | 金属回转体微细电解加工中的间隙流场的均流装置及方法 |
| CN114433968A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-06 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质 |
| CN114433968B (zh) * | 2022-02-28 | 2023-03-10 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1212214C (zh) | 2005-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1445040A (zh) | 微细缝槽电解加工工艺及其装置 | |
| CN101633065B (zh) | 微尺度脉冲电解射流加工系统及加工方法 | |
| CN103611994B (zh) | 复杂曲面无再铸层单/群孔多工位电火花-电解加工机床 | |
| Niu et al. | Investigation of inner-jet electrochemical milling of nickel-based alloy GH4169/Inconel 718 | |
| CN1943950A (zh) | 微细圆柱群电极电化学腐蚀加工方法 | |
| CN1958206A (zh) | 蜂窝状微坑结构电解加工方法 | |
| CN112453601B (zh) | 一种金属制品内腔处理电火花机床 | |
| DE102008012596B4 (de) | Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken | |
| CN201565683U (zh) | 一种金属的电化学线性切割装置 | |
| CN111151829A (zh) | 一种深长交叉孔电解去毛刺装置及方法 | |
| CN101579763A (zh) | 金属的电化学线性切割装置及方法 | |
| CN102744475B (zh) | 实现群线电极电解切割方法的装置 | |
| CN110280853A (zh) | 一种快速更换微小电极的定位夹具设计方法 | |
| CN104511669A (zh) | 大长径比盘状阵列群电极的电化学加工方法 | |
| CN101612685B (zh) | 异型孔电解加工系统及方法 | |
| CN110026628B (zh) | 一种基于磁致变形电极的电化学加工装置及其电化学加工方法 | |
| JP4460132B2 (ja) | 異形穴の電解加工方法 | |
| CN201586806U (zh) | 微尺度脉冲电解射流加工系统 | |
| CN103273256A (zh) | 一种金属表面超声毛化处理方法 | |
| CN110860745B (zh) | 微细电解线切割中的阴极产物在线去除方法及装置 | |
| CN106238838B (zh) | 一种电化学加工椭球形竹节孔的方法 | |
| CN201471028U (zh) | 小孔电解去毛刺设备和工具 | |
| CN211708305U (zh) | 一种光致变形智能电极及其电化学加工装置 | |
| JP2013086202A (ja) | 電解加工装置及び電解加工方法 | |
| CN113210774A (zh) | 叶片/整体叶盘全向进给脉动态精密电解加工装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050727 Termination date: 20170429 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |