TW201521923A - 電極結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電極結構，其包含一電極本體及複數電極單元，該等電極單元組接於該電極本體上，而為一軸向加工進給之電極結構，每一該電極單元之一加工區位於該電極單元之一軸向的表面。該電極本體之一端組接於一加工機，加工機帶動電極結構沿其軸向移動，以對一工件進行電化學加工製程，該等電極單元對工件依序進行不同的加工處理。本發明之電極結構經過一次對位程序後，可連續對工件進行多種加工處理，以減少整體之加工時間。

Description

電極結構

本發明係有關於一種電極結構，其尤指一種用以對工件進行電化學加工製程之電極結構。

電化學(electrochemistry)是一門涉及電子與化學反應相互關係的科學，而電子的各種性質與行為係直到近百年來才逐漸明瞭，使得電化學雖比其他科學古老，但發展卻較為延遲。然而，在環保意識高漲的今日，電化學已成為一門「新興」且倍受期待的科學。一般而言，電化學係指與電有關之化學現象，其探討化學反應與電荷轉移間之關係，並利用電源之電位而調整電極之表面電子能量，使得電活性物種(electroactivespecies)與電極發生電子轉移。

基於此原理，現今發展出電化學加工(electrochemical machining)技術，其有別於傳統加工方法，係用來加工極硬材料或者傳統加工方法難以加工的材料或工件，電化學加工方法又稱為電解加工。然而，其限制條件是工件必須可導電。運用電化學加工時，電極是陰極用於作為刀具，而工件是陽極，也就是電極與工件分別耦接電源之陰極與陽極。電源之電流從工件經電解液至電極，如此即可對工件進行加工，而移除工件不要之部份。電化學加工過程中，電極沒有和工件接觸，也沒有電火花的產生，所以相當安全。

利用上述電化學加工可以對工件進行移除加工、拋光加工及圖紋加工等加工處理。對工件進行不同加工處理，即表示加工需求有所差異，所以不同加工處理所運用之電極會有所不同，例如進行移除加工處理所運用之電極的表面沒有圖紋，而進行圖紋加工處理所運用之電極的表面具有圖紋。因此，對工件進行不同加工處理時，因所使用之加工電極並不相同，所以對同一工件進行不同的加工處理時，須更換對應之加工電極，以對工件進行預定之加工處理，而每一次更換加工電極時，須拆裝電極且必須重新執行對位程序，如此增加整體之加工時間，且若電極對位有所誤差下，即會降低加工精度。

有鑑於上述問題，本發明提供一種電極結構，其僅須進行一次對位程序即可對一工件進行電化學加工製程之不同加工處理，而有效減少整體之加工時間，且增加加工精度。

本發明之目的，係提供一種電極結構，其進行電化學加工製程而依序對工件進行不同加工處理，達到一次連續性加工，有效減少於加工過程中更換其他電極結構之次數，更減少更換其他電極結構後須進行之對位程序的次數，如此有效減少整體之加工時間，更能提升整體之加工精度。

為了達到上述所指稱之各目的與功效，本發明係揭示一種電極結構，其用以對一工件進行一電化學加工製程，該電極結構包含：一電極本體，其一端組接於一加工機；及複數電極單元，其組接於該電極本體上，而為一軸向加工進給之電極結構，每一該電極單元之一加工區位於該電極單元之一軸向的表面。

1‧‧‧電極結構
100‧‧‧材料移除電極單元
1000‧‧‧加工區
1001‧‧‧材料移除加工本體
1002‧‧‧組裝孔
1003‧‧‧端面
101‧‧‧絕緣單元
1010‧‧‧本體
1011‧‧‧絕緣層
1012‧‧‧組裝孔
1013‧‧‧端面
102‧‧‧圖紋電極單元
1020‧‧‧加工區
1021‧‧‧絕緣層
1022‧‧‧圖紋加工本體
1023‧‧‧導電圖紋
1024‧‧‧圖紋溝槽
1025‧‧‧組裝孔
103‧‧‧拋光電極單元
1030‧‧‧加工區
1031‧‧‧拋光加工本體
1032‧‧‧組裝孔
104‧‧‧第一圖紋電極單元
1041‧‧‧第一導電圖紋
105‧‧‧第二圖紋電極單元
1051‧‧‧第二導電圖紋
106‧‧‧第一圖紋電極單元
1061‧‧‧第一幾何圖紋
1062‧‧‧第二幾何圖紋
1063‧‧‧第三幾何圖紋
107‧‧‧第二圖紋電極單元
1071‧‧‧第四幾何圖紋
1072‧‧‧第五幾何圖紋
1073‧‧‧第六幾何圖紋
12‧‧‧電極本體
120‧‧‧表面
121‧‧‧第一端部
122‧‧‧第二端部
13‧‧‧握持單元
14‧‧‧第一組接部
141‧‧‧定位柱
15‧‧‧第二組接部
151‧‧‧定位孔
2‧‧‧工件
21‧‧‧孔洞
211‧‧‧預定加工區域
22‧‧‧圖紋
24‧‧‧第一圖紋
25‧‧‧第二圖紋
3‧‧‧電源供應單元
31‧‧‧陽極
32‧‧‧陰極
4‧‧‧電解槽
41‧‧‧承載板
43‧‧‧固定夾具
5‧‧‧加工機
51‧‧‧主軸
6‧‧‧電解液供應裝置
61‧‧‧電解液
63‧‧‧傳輸管路

第一圖：其為本發明之第一實施例之電極結構的外觀圖；
第二圖：其為本發明之第一實施例之電極結構的剖面圖；
第三圖：其為本發明之第二實施例之電極結構的剖面圖；
第四A至四E圖：其為本發明之第一實施例之電極結構的使用狀態圖；
第四F圖：其為本發明之第一實施例之工件的示意圖；
第五圖：其為本發明之第三實施例之電極結構的使用狀態圖；
第六圖：其為本發明之第三實施例之電極結構的剖面圖；
第七圖：其為本發明之第四實施例之電極結構的示意圖；
第八圖：其為本發明之第四實施例之工件的示意圖；
第九圖：其為本發明之第五實施例之工件的示意圖；
第十圖：其為本發明之第六實施例之電極結構的示意圖；
第十一圖：其為本發明之第六實施例之電極結構的使用狀態圖；
第十二圖：其為本發明之第七實施例之電極結構的組裝圖；
第十三圖：其為本發明之第七實施例之電極結構的剖面圖；
第十四圖：其為本發明之第八實施例之電極結構的示意圖；
第十五圖：其為本發明之第八實施例之圖紋電極單元之表面展開圖；以及
第十六圖：其為本發明之第八實施例之圖紋電極單元的另一表面展開圖。

為使本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合詳細之說明，說明如後：

請參閱第一圖及第二圖，其為本發明之第一實施例之電極結構的外觀圖及剖面圖；如圖所示，本實施例提供一種電極結構1，電極結構1用於對一工件進行一電化學加工製程，並可對工件依序進行不同之加工處理。電極結構1具有複數電極單元及一電極本體12，該些電極單元依據一加工需求而排列為一體。本實施例之電極結構1用於對工件依序進行一材料移除加工處理及一圖紋加工處理。因此，本實施例之電極結構1的該些電極單元包含一材料移除電極單元100及一圖紋電極單元102，材料移除電極單元100及圖紋電極單元102依序形成於電極本體12之一軸向的表面120上，並相鄰排列為一體，而且材料移除電極單元100及圖紋電極單元102之加工區均位於電極本體12之軸向的表面120上，即材料移除電極單元100及圖紋電極單元102之加工區位於電極結構1之軸向的表面，如此使電極結構1為軸向加工進給之電極結構。

本實施例之材料移除電極單元100包含一材料移除加工本體與一導電層，導電層形成於材料移除加工本體之表面，以用於對工件進行電化學加工製程之材料移除加工處理。於本發明之一實施例中，電極本體12之第一端部121直接視為材料移除電極單元100之材料移除加工本體，且電極本體12可為導電體，因此電極本體12之第一端部121的表面即視為材料移除電極單元100之導電層，所以本實施例之電極本體12之第一端部121的表面為材料移除電極單元100之加工區。當然電極本體12也可以是絕緣體，而另外將可導電之材料形成於電極本體12之第一端部121的表面而形成導電層，以作為加工區。

本實施例之圖紋電極單元102位於電極本體12之一第二端部122，圖紋電極單元102與材料移除電極單元100相鄰排列。上述圖紋電極單元102包含一圖紋加工本體、至少一絕緣層1021及複數導電圖紋1023。於本實施例中，本實施例之圖紋加工本體即為電極本體12之第二端部122，該些導電圖紋1023形成於圖紋加工本體之表面，而至少一絕緣層1021亦形成於圖紋加工本體之表面，且位於該些導電圖紋1023之間。然，具有該些導電圖紋1023之表面即為圖紋電極單元102之加工區。於本發明之一實施例中，該些導電圖紋1023係先以陽刻方式形成於電極本體12之第二端部122之軸向的表面120上，至少一絕緣層1021再形成於電極本體12之第二端部122的表面120，並位於該些導電圖紋1023之間，該些導電圖紋1023裸露於絕緣層1021，本實施例之該些導電圖紋1023突出絕緣層1021。

請參閱第三圖，其為本發明之第二實施例之電極結構的剖面圖；如圖所示，本實施例提供另一種圖紋電極單元102，其絕緣層1021先形成於電極本體12之第二端部122之軸向的整個表面120，接著以陰刻方式於絕緣層1021形成複數圖紋溝槽1024，使部分之電極本體12裸露於絕緣層1021，又因電極本體12為導電體，如此對應該些圖紋溝槽1024而裸露之電極本體12即可作為該些導電圖紋1023，本實施例之該些導電圖紋1023凹入絕緣層1021。當然圖紋電極單元102之圖紋加工本體也可為絕緣體，如此絕緣層1021與圖紋加工本體一體成形，圖紋加工本體之軸向的表面120可設有導電材料而形成圖紋，如此即可形成導電圖紋於圖紋加工本體，其他於此不再贅述。圖紋電極單元102還有其他型態，於此不再贅述。

復參閱第一圖，本實施例之電極結構1更包含一握持單元13，本實施例之握持單元13設置於電極本體12之第二端部122，即握持單元13相鄰最後對工件進行電化學加工製程之電極單元。於本實施例中，圖紋電極單元102最後對工件進行電化學加工製程，所以握持單元13相鄰於圖紋電極單元102。握持單元13同軸於電極本體12，其可供使用者握持或被夾持於一加工機之一主軸上。握持單元13可相同於電極本體12而為一導電體。

請一併參閱第四A至四E圖，其為本發明之第一實施例之電極結構之使用狀態圖；如圖所示，當使用電極結構1對工件2進行電化學加工製程時，如第四A圖所示，工件2架設於一電解槽4中，加工機5之主軸51夾持握持單元13，即電極本體12組接於加工機5，以使電極結構1位於工件2之上方。於本實施例中，一承載板41設置於電解槽4中，以承載工件2。本實施例更進一步包括至少一固定夾具43，其設置於承載板41而用於固定工件2。

電極結構1之材料移除電極單元100進行電化學加工製程前，先進行對位程序，加工機5驅使電極結構1對位於工件2之一預制孔洞21。對位程序係指材料移除電極單元100之軸線對準工件2之預制孔洞21的一中心線。完成對位程序後，如第四B圖所示，加工機5之主軸51帶動電極結構1沿著其軸向往工件2移動，使材料移除電極單元100進入預制孔洞21內。當材料移除電極單元100之加工區(即材料移除電極單元100之軸向的表面120)對應預制孔洞21之預定加工區域211(即孔洞21之內表面)時，加工機5之主軸51停止帶動電極結構1沿其軸向移動。然，一電源供應單元3之一陽極31連接工件2，電源供應單元3之一陰極32連接電極結構1。

如第四C圖所示，一電解液供應裝置6透過一傳輸管路63提供一電解液61至電解槽4內，電解液61會提供至預制孔洞21內，而位於預制孔洞21之內表面(預定加工區域211)與材料移除電極單元100之間。於本實施例中，傳輸管路63從電解槽4之底部注入電解液61，而噴射電解液61於預制孔洞21內，如此電解液61會從預制孔洞21之底部往頂部流動。在供應電解液61至預制孔洞21與材料移除電極單元100之間的同時，開啟電源供應單元3而供應電源，如此材料移除電極單元100對預定加工區域211進行電化學加工製程，以對預定加工區域211進行材料移除加工處理，而擴大預制孔洞21之孔徑，圖中虛線部分即為預定加工區域211被移除的部分。

本實施例之材料移除電極單元100之軸向距離大於或等於工件2之預定加工區域211的軸向距離為佳，使材料移除電極單元100之加工區可完全涵蓋預定加工區域211，如此材料移除電極單元100可均勻地對預定加工區域211進行材料移除加工處理。

當材料移除電極單元100對預定加工區域211完成材料移除加工處理後，即關閉電源供應單元3，以停止材料移除電極單元100繼續對預定加工區域211進行電化學加工製程。本實施例之孔洞21經材料移除加工處理後而為圓孔，其主要因材料移除電極單元100為一圓柱，所以材料移除電極單元100之截面形狀為圓形，如此經材料移除電極單元100加工處理後之孔洞21的截面形狀為圓形，而讓孔洞21成為圓孔。當然孔洞21也可藉由材料移除加工處理而成為一異形孔，孔洞21之截面形狀係對應材料移除電極單元100之截面形狀，所以材料移除電極單元100之截面形狀為異形(非圓形)下，經材料移除電極單元100加工處理後之孔洞21的截面形狀即為異形(非圓形)，如此孔洞21即成為異形孔。

上述起初尚未進行電化學加工製程之工件2的預制孔洞21係使用一般機械加工形成，即不須特別使用高精度及低表面粗糙度之加工製程於工件2上形成預制孔洞21，因後續利用材料移除電極單元100對工件2之預制孔洞21的預定加工區域211進行電化學加工製程，如此即可修正預制孔洞21之孔徑，以達到預定之孔徑，也同時讓預制孔洞21達到高精度及其表面達到高表面質量，如此不需額外對預定加工區域211進行去毛邊處理。

當材料移除電極單元100完成材料移除加工處理後，先關閉電源供應單元3，加工機5之主軸51再帶動電極結構1沿著其軸向往工件2移動，如第四D圖所示，使圖紋電極單元102之加工區對應孔洞21之預定加工區域211，尤其是指圖紋電極單元102之該些導電圖紋1023須對應預定加工區域211。此時，加工機5之主軸51停止帶動電極結構1移動。如第四E圖所示，接著開啟電源供應單元3，圖紋電極單元102之該些導電圖紋1023對孔洞21之預定加工區域211進行電化學加工製程，以對孔洞21之預定加工區域211進行圖紋加工處理，進而形成對應該些導電圖紋1023之複數圖紋22於孔洞21之預定加工區域211。如第四F圖所示，即形成該些圖紋22於孔洞21之內表面。當圖紋電極單元102完成圖紋加工處理後，先關閉電源供應單元3，再帶動電極結構1從工件2之孔洞21退出，即完成電化學加工製程之多個加工處理。

由上述可知，本實施例之電極結構1僅須進行一次對位程序，即可依序對工件2進行電化學加工製程之不同加工處理，例如：材料移除加工處理及圖紋加工處理，如此加工過程中，減少更換其他電極結構及進行對位程序之次數，而有效減少整體之加工時間，也可提升整體之加工精度。

請參閱第五圖及第六圖，其為本發明之第三實施例之電極結構的使用狀態圖及剖面圖；如圖所示，本實施例之電極結構1與第一實施例不同在於，本實施例之電極結構1更包含一絕緣單元101，絕緣單元101排列於材料移除電極單元100與圖紋電極單元102之間，即排列於相鄰之二電極單元之間，而絕緣單元101包含一本體及一絕緣層1011。本實施例之本體為位於材料移除電極單元100與圖紋電極單元102間之電極本體12，絕緣層1011形成於本體的表面，也就是絕緣層1011位於電極本體12的表面120。其中排列於絕緣單元100之前的材料移除電極單元100之軸向距離係小於工件2之預定加工區域211的軸向距離。

當電極結構1對工件2之預定加工區域211進行電化學加工製程時，材料移除電極單元100未進入工件2之孔洞21前，先啟動電源供應單元3，加工機5之主軸51帶動電極結構1持續沿著其軸向往工件2之孔洞21內移動，材料移除電極單元100隨著電極結構1之移動而對與其對應之孔洞21之預定加工區域211進行電化學加工製程之材料移除加工處理。當材料移除電極單元100沿著電極結構1之軸向往孔洞21內持續移動時，排列於材料移除電極單元100之後的絕緣單元101也沿著電極結構1之軸向往孔洞21內持續移動，所以先前已經過材料移除加工處理之預定加工區域211會與絕緣單元101之絕緣層1011對應，如此絕緣單元101可防止已經過材料移除加工處理之預定加工區域211被雜散腐蝕。當材料移除電極單元100沿電極結構1之軸向持續移動並通過工件2之孔洞21後，材料移除電極單元100即完成對孔洞21進行材料移除加工處理，此時加工機5之主軸51停止帶動電極結構1。

因本實施例之材料移除電極單元100的軸向距離小於工件2之預定加工區域211的軸向距離，即表示材料移除電極單元100之表面積較小，僅對應部分之預定加工區域211，所以加工機5之主軸51須持續帶動電極結構1沿其軸向移動，以持續帶動材料移除電極單元100沿電極結構1之軸向移動，進而讓材料移除電極單元100可對所有之預定加工區域211進行材料移除加工處理。除此之外，因材料移除電極單元100之表面積較小，所以當材料移除電極單元100對預定加工區域211進行電化學加工製程時，材料移除電極單元100之電流密度增加，而有效降低經過材料移除加工處理之預定加工區域211的表面粗糙度。

本實施例之材料移除電極單元100的端部(即電極本體12之第一端部121)為錐狀，即先對工件2進行電化學加工製程之電極單元的端部為錐狀。當電極結構1對工件2進行電化學加工製程時，電解液61由工件2之底部往頂部流動，電解液61會噴射至材料移除電極單元100之端部，如此為錐狀之端部導引電解液61，使電解液61順勢沿著材料移除電極單元100之端部的錐狀表面(如第六圖所示)往孔洞21之頂部流動，如此使電解液61之流動更加順暢。其中材料移除電極單元100的端部也可為圓弧狀。

請參閱第七圖及第八圖，其為本發明之第四實施例之電極結構的示意圖及工件的示意圖；如圖所示，本實施例之電極結構1與第三實施例不同在於，本實施例之電極結構1係將第三實施例之圖紋電極單元102更換為一第一圖紋電極單元104及一第二圖紋電極單元105，第一圖紋電極單元104及第二圖紋電極單元105形成於電極本體之第二端部之軸向的表面，其結構與第一實施例之圖紋電極單元102一樣，於此不再贅述。第一圖紋電極單元104與絕緣單元101相鄰接，第二圖紋電極單元105與第一圖紋電極單元104相鄰接。

第一圖紋電極單元104及第二圖紋電極單元105分別具有複數第一導電圖紋1041及複數第二導電圖紋1051，其利用電化學加工製程可依序對工件2之孔洞21的預定加工區域211進行圖紋加工處理，以於預定加工區域211依序形成與該些第一導電圖紋1041與該些第二導電圖紋1051對應之複數第一圖紋24與複數第二圖紋25，該些第一圖紋24及該些第二圖紋25形成一組合式圖紋，其中第一圖紋24及第二圖紋25之深度可為不同，其主要因每一種圖紋由不同的圖紋電極單元加工處理所形成，而且該些第一導電圖紋1041之徑向距離與該些第二導電圖紋1051之徑向距離不同，如此可形成深度不同之該些第一圖紋24及該些第二圖紋25。此外，於每一圖紋電極單元之該些導電圖紋的徑向距離均相同的時候，也可藉由控制每一圖紋電極單元進行電化學加工製程之時間或電流強度，即可以控制每一種圖紋形成於預定加工區域211的深度。

由上述可知，本發明可將欲形成於預定加工區域211之一預定加工圖紋拆解成複數種解構圖紋，並依據該些種解構圖紋分別製作成複數圖紋電極單元，每一圖紋電極單元之導電圖紋係分別對應該些解構圖紋。當該些圖紋電極單元依序對預定加工區域211進行電化學加工製程時，即可依序形成該些種解構圖紋於預定加工區域211，該些種解構圖紋即會組合成預定所要形成之加工圖紋，所以圖紋電極單元之數量不限定為二個，其可依據欲形成於預定加工區域211之預定加工圖紋設置二個以上之圖紋電極單元。

上述第一圖紋電極單元104之該些第一導電圖紋1041及第二圖紋電極單元105之該些第二導電圖紋1051對同一預定加工區域211進行圖紋加工處理，所以於孔洞21之內表面形成相互重疊之該些第一圖紋24及該些第二圖紋25。若本實施例之第一圖紋電極單元104及第二圖紋電極單元105之軸向距離的總和為預定加工區域211之軸向距離時，第一圖紋電極單元104及第二圖紋電極單元105同時進入孔洞21內，第一圖紋電極單元104之該些第一導電圖紋1041對應預定加工區域211之下半部，第二圖紋電極單元105之該些第二導電圖紋1051對應預定加工區域211之上半部，第一圖紋電極單元104及第二圖紋電極單元105同時分別對預定加工區域211之下半部與上半部進行電化學加工製程之圖紋加工處理，如第九圖所示，以於預定加工區域211形成該些第一圖紋24及該些第二圖紋25，該些第一圖紋24位於該些第二圖紋25之下方，並不會相互重疊。

請參閱第十圖，其為本發明之第六實施例之電極結構的示意圖；如圖所示，本實施例之電極結構1與第五圖和第六圖的第三實施例不同在於，本實施例之電極結構1更包含一拋光電極單元103，拋光電極單元103排列於材料移除電極單元100與圖紋電極單元102之間，並與絕緣單元101相鄰接，拋光電極單元103也包含一拋光加工本體與一導電層，導電層形成於拋光加工本體之表面。本實施例之拋光加工本體即為位於絕緣單元101與圖紋電極單元102之間的電極本體12，由於本實施之電極本體12為導電體，所以其表面即為拋光電極單元103的導電層，因此電極本體12之表面為拋光電極單元103之加工區。於本發明之一實施例中，拋光電極單元103之表面為光滑表面，其可利用研磨方式研磨拋光加工本體之表面，以形成光滑表面。

請一併參閱第十一圖，其為本發明之第六實施例之電極結構的使用狀態圖；如圖所示；當材料移除電極單元100對工件2完成材料移除加工處理後，先關閉電源供應單元3，電源供應單元3停止供應電力至電極結構1及工件2，即停止材料移除電極單元100持續對工件2進行電化學加工製程。接著，加工機之主軸(請參閱第五圖)帶動電極結構1沿其軸向往工件2移動，使拋光電極單元103進入工件2之孔洞21，讓拋光電極單元103之加工區(即電極本體12之表面120)對應預定加工區域211。然後，啟動電源供應單元3，電源供應單元3供應電力至電極結構1及工件2，拋光電極單元103對預定加工區域211進行電化學加工製程之拋光加工處理。

然，本實施例之拋光電極單元103之軸向距離等於或大於工件2之預定加工區域的軸向距離，以使拋光電極單元103之加工表面完全涵蓋預定加工區域211，如此拋光電極單元103可均勻地對預定加工區域211進行拋光加工處理。若工件2之孔洞21的孔徑於進行電化學加工製程前已符合預期之孔徑，如此電極結構1可省略材料移除電極單元100及絕緣單元101之設置。

請參閱第十二圖，其為本發明之第七實施例之電極結構的組裝圖；如圖所示，本實施例之電極結構1的該些電極單元非直接形成於電極本體12之軸向的表面120，而該些電極單元為分離的複數單體，並採用組裝方式組接於電極本體12之軸向的表面120，所以可從該些電極單元選擇符合加工需求之電極單元，並套設於電極本體12之軸向的表面120上，而且依據預定之各種加工處理之順序而排列被選擇之該些電極單元於電極本體12。

舉例說明，本實施例之該些電極單元包含材料移除電極單元100、複數絕緣單元101、複數圖紋電極單元102及拋光電極單元103，依據加工需求從該些電極單元選擇材料移除電極單元100、該些絕緣單元101之一者、該些圖紋電極單元102之一者及拋光電極單元103。本實施例預定進行多種加工處理之順序為材料移除加工處理、拋光加工處理及圖紋加工處理，依據上述預定之該些加工處理的順序依序將圖紋電極單元102、拋光電極單元103、絕緣單元101及材料移除電極單元100套設於電極本體12，材料移除電極單元100是組接於電極本體12之端部，如此該些電極單元所組裝之電極結構1可依序對工件之預定加工區域進行電化學加工製程之材料移除加工處理、拋光加工處理及圖紋加工處理。

本實施例之材料移除電極單元100、絕緣單元101、拋光電極單元103及圖紋電極單元102分別包含材料移除加工本體1001、本體1010、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022，材料移除加工本體1001、本體1010、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022可分別為一導電體或一絕緣體。若材料移除加工本體1001、本體1010、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022分別為絕緣體，材料移除加工本體1001及拋光加工本體1031之表面須分別設有一導電層，使材料移除加工本體1001及拋光加工本體1031之表面具導電性；若材料移除加工本體1001、本體1010、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022分別為導電體，本體1010之表面上必須設置絕緣層1011，使絕緣單元101之表面不會與預定加工區域產生反應。本實施例係以材料移除加工本體1001、絕緣本體1010、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022為導電體為例進行說明，所以本實施例之本體1010的表面具有絕緣層1011。然本實施例之材料移除電極單元100、拋光電極單元103及圖紋電極單元102之加工區1000、1030、1020係為材料移除加工本體1001、拋光加工本體1031及圖紋加工本體1022之軸向的表面，也位於電極本體12之軸向的表面120上。

然，材料移除電極單元100之材料移除加工本體1001、絕緣單元101之本體1010、拋光電極單元103之拋光加工本體1031及圖紋電極單元102之圖紋加工本體1022分別具有一組裝孔1002、1012、1032及1025，使圖紋電極單元102、拋光電極單元103、絕緣單元101及材料移除電極單元100依序套設於電極本體12，即電極本體12依序穿過圖紋電極單元102、拋光電極單元103、絕緣單元101之該些組裝孔1025、1032、1012，材料移除電極單元100之組裝孔1002設置於電極本體12之端部，同時材料移除電極單元100之材料移除加工本體1001、拋光電極單元103之拋光加工本體1031及圖紋電極單元102之圖紋加工本體1022與電極本體12接觸。

然，本實施例之材料移除電極單元100之材料移除加工本體1001、拋光電極單元103之拋光加工本體1031及圖紋電極單元102之圖紋加工本體1022為導電體，當電源供應單元3連接電極本體12，並供應電力至電極本體12時，電極本體12傳導電力至材料移除電極單元100之材料移除加工本體1001、拋光電極單元103之拋光加工本體1031及圖紋電極單元102之圖紋加工本體1022，使材料移除電極單元100、拋光電極單元103及圖紋電極單元102可對工件之預定加工區域進行電化學加工製程之材料移除加工處理、拋光加工處理及圖紋加工處理。上述該些電極單元之組合僅為一實施例，當然也可選擇材料移除電極單元101及二圖紋電極單元102套設於電極本體12，還有其他組合方式，於此不再贅述。

此外，為了定位該些電極單元，以避免該些電極單元於電極本體12發生轉動，而影響整體之加工精度，所以每一電極單元具有至少一組接部，以與相鄰之電極單元的至少一組接部相組接，使該些電極單元相連接，以避免該些電極單元轉動。然，該些電極單元之間排列有絕緣單元101時，絕緣單元101亦具有至少一組接部，以與相鄰之至少一電極單元之至少一組接部組接。

請一併參閱第十三圖，其為本發明之第七實施例之電極結構的剖面圖；如圖所示，舉例說明，本實施例相鄰於絕緣單元101之材料移除電極單元100之一端面1003具有一第一組接部14，而相鄰於材料移除電極單元100之絕緣單元101的一端面1013具有一第二組接部15，第一組接部14組接於第二組接部15，使材料移除電極單元100與絕緣單元101相連接。其中第一組接部14包含至少一定位柱141，第二組接部15包含複數定位孔151，定位柱141可為一個，其最多不超過定位孔151之數量。

由上述可知，於絕緣單元101與拋光電極單元103之間、拋光電極單元103與圖紋電極單元102之間及圖紋電極單元102與握持單元13之間分別設有第一組接部14及第二組接部15，使絕緣單元101與拋光電極單元103、拋光電極單元103與圖紋電極單元102及圖紋電極單元102與握持單元13相互連接為一體。

請參閱第十四圖、第十五圖及第十六圖，其為本發明之第八實施例之電極結構的示意圖及圖紋組合之示意圖；如圖所示，本實施例之電極結構1具有第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107，第一圖紋電極單元106具有複數第一導電圖紋，第二圖紋電極單元107具有複數第二導電圖紋。因第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107為圓柱，所以於第十四圖不易展示位於第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107之該些第一導電圖紋及該些第二導電圖紋，因而如第十五圖所示，將第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107之表面展開為平面，以清楚表示位於第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107之表面的該些第一導電圖紋及該些第二導電圖紋。

如第十五圖所示，於本實施例中，該些第一導電圖紋包含一第一幾何圖紋1061、一第二幾何圖紋1062、一第三幾何圖紋1063，第一幾何圖紋1061、第二幾何圖紋1062及第三幾何圖紋1063均為相異圖形，而該些第二導電圖紋包含一第四幾何圖紋1071、一第五幾何圖紋1072及一第六幾何圖紋1073，其中第四幾何圖紋1071、第五幾何圖紋1072及第六幾何圖紋1073也為相異圖形。當第一圖紋電極單元106之組接部與第二圖紋電極單元107之組接部相組接時，定位第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107之組接角度，然第一幾何圖紋1061對應第四幾何圖紋1071，第二幾何圖紋1062對應第五幾何圖紋1072，第三幾何圖紋1063對應第六幾何圖紋1072，以組合成第一種加工圖紋，如此第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107同時對工件之預定加工區域進行電化學加工製程之圖紋加工處理，即形成如第十五圖所示之第一種組合圖紋於預定加工區域。

如第十六圖所示，當第一圖紋電極單元106往左轉動而改變與第二圖紋電極單元107之相對組接角度時，第一幾何圖紋1061對應第六幾何圖紋1073，第二幾何圖紋1062對應第四幾何圖紋1071，第三幾何圖紋1063對應第五幾何圖紋1072，以組合成第一種加工圖紋，如此第一圖紋電極單元106及第二圖紋電極單元107同時對工件之預定加工區域進行電化學加工製程之圖紋加工處理時，即會形成第十六圖所示之第二種組合圖紋於預定加工區域。由上述可知，使用者可依據加工需求旋轉調整該些圖紋電極單元之位置，並改變該些圖紋電極單元相對組接角度，以搭配出符合加工需求之加工圖紋，以於預定加工區域形成符合需求之組合圖紋。

綜上所述，本發明提供一種用於電化學加工之電極結構，電極結構具有可進行不同加工處理之複數電極單元，當電極結構對工件進行電化學加工製程時，該些電極單元依序對工件進行不同的加工處理，達到一次連續性加工，以減少因進行不同加工處理而更換電極結構之次數，更減少更換電極結構後所進行之對位程序的次數，如此不但減少整體之加工時間，更能提升整體之加工精度。

該些電極單元以組接方式形成電極結構，因此使用者可依據加工需求選擇適當的電極單元，接著依據預定之各種加工處理的順序排列該些電極單元為一體，以進行不同加工處理，所以本發明之電極結構達到模組化及具有組裝性。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

 

1‧‧‧電極結構

100‧‧‧材料移除電極單元

102‧‧‧圖紋電極單元

1021‧‧‧絕緣層

1023‧‧‧導電圖紋

12‧‧‧電極本體

120‧‧‧表面

121‧‧‧第一端部

122‧‧‧第二端部

13‧‧‧握持單元

Claims (10)

1. 一種電極結構，其用以對一工件進行一電化學加工製程，該電極結構包含：
   一電極本體，其一端組接於一加工機；及
   複數電極單元，其組接於該電極本體上，而為一軸向加工進給之電極結構，每一該電極單元之一加工區位於該電極單元之一軸向的表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中該等電極單元係選自一材料移除電極單元、一拋光電極單元及一圖紋電極單元中至少兩者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中該等電極單元包括一圖紋電極單元、一拋光電極單元及一材料移除電極單元，該圖紋電極單元及該拋光電極單元依序組接於該電極本體上，且該材料移除電極單元組接於該電極本體之另一端。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，更包含：
   至少一絕緣單元，其排列於該等電極單元之相鄰二者之間，排列於該絕緣單元之前的該電極單元之軸向距離小於該工件之一預定加工區域的軸向距離。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中先對該工件進行該電化學加工製程之該電極單元的端部為錐狀或圓弧狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中每一該電極單元具有至少一組接部，每一該電極單元之該至少一組接部與相鄰之該電極單元之該至少一組接部相組接而為一體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中該等電極單元包括一第一圖紋電極單元及一第二圖紋電極單元，該第一圖紋電極單元及該第二圖紋電極單元組裝於該電極本體上，且該第一圖紋電極單元之一第一導電圖紋的徑向距離不同於該第二圖紋電極單元之一第二導電圖紋之徑向距離。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中該等電極單元包括一第一圖紋電極單元及一第二圖紋電極單元，且該第一圖紋電極單元之一第一導電圖紋及該第二圖紋電極單元之一第二導電圖紋為預定加工圖紋之解構圖紋。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電極結構，其中該等電極單元包括一第一圖紋電極單元及一第二圖紋電極單元，且該第一圖紋電極單元與該第二圖紋電極單元分別具有至少二種幾何圖紋，該等幾何圖紋為相異圖形，藉由該等圖紋電極單元相對組接角度不同，藉以組合成多種加工圖紋。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電極結構，其中該第一圖紋電極單元與該第二圖紋電極單元分別具有複數組接部，該第一圖紋電極單元之該等組接部與該第二圖紋電極單元之該等組接部相組接，以定位該第一圖紋電極單元與該第二圖紋電極單元之組接角度。