技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电解加工阵列电极,属于电解加工领域。
背景技术
[0002] 电解加工是利用金属在电解液中的电化学
阳极溶解将
工件加工成形。电解加工具有加工范围广、加工表面
质量好、生产率高、
工具电极无损耗、能加工复杂的型腔、型面、型孔,不受材料的强度限制等优点。目前,电解加工已在航空航天、兵器、
汽车、医疗器械等行业得到了广泛应用,并成为机械制造业的一种不可缺少的工艺方法。但电解加工的主要缺点和局限性是:(1)成型电极复杂的端面轮廓随待加工工件的不同而变化,其制作周期长、材料利用率低且成本昂贵,对加工人员的工艺
水平也有较高的要求,造成电极成本占整个加工
费用的一半左右;(2)不易达到较高的加工
精度和加工
稳定性,这是由于电解加工间隙中
电场和流场的不稳定造成的,容易造成加工间隙局部扩大,特别是难以用于加工小孔或窄缝。(3)成型电极面积增大时,加工间隙中的电解液难以更新,电解加工产生的热量和电解产物难以排出,致使加工效率低、加工质量差。在电解加工过程中,如能采用可以快速制作、高去除率、高利用率、低成本的新型电极进行加工,则可大大提高电解加工的市场竞争
力。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服
现有技术中的不足和
缺陷,提供一种电解加工阵列电极,能够缩短电解成型电极的制作周期,降低制作成本及难度,提高电极材料的利用率,提高加工效率和速度,同时均匀电解加工时的电场和流场,并能够在电极的不同
位置实现选择性的加工,提高加工精度和加工质量。
[0004] 本发明的技术方案是:一种电解加工阵列电极,其特征是它包括:电极单元1、电极单元束夹头2、电源模
块3、电极夹具接头4,所述的电极单元1为长条形实体结构、薄壁中空结构或开槽结构;电极单元1集束形成阵列电极单元束,阵列电极单元束的一端通过电极单元束夹头2夹紧,夹紧后的阵列电极单元束的另一端可形成任意轮廓形状的端面;电极单元束夹头2与电极夹具接头4相连,电极夹具接头4与驱动装置相连,电源模块3安装在电极单元束夹头2上并与各电极单元1电气连接;当电极单元1为薄壁中空结构或开槽结构时,在电极单元束夹头2上还加装有一个或两个电解液模块6,电解液模块6与所述的电极单元1通过液路相连通,以使电极单元1能实现全部冲液、全部吸液或部分冲液、部分吸液。
[0005] 电极单元为长条形实体时,阵列电极依次由阵列电极单元束、电极单元束夹头、电源模块、电极夹具接头组成;当电极单元为长条形薄壁中空或开槽结构时,可以在阵列电极的适当部位添加电解液模块使电极单元在电解加工时实现冲液或吸液,也可以添加两个或多个电解液模块使部分电极单元冲液,部分电极单元吸液。
[0006] 所述的电极单元1的截面为圆形、三
角形、四边形、五边形或六边形中的一种,所述的截面可以为实体面,也可以为中空或开槽面。
[0007] 所述集束形成阵列电极单元束的各电极单元1之间完全导电、完全绝缘或部分导电的电极单元1形成电极单元组,而电极单元组之间相互绝缘。
[0008] 所述电源模块3由计算机控制,以便对阵列电极单元束中的电极单元1进行同时供电;当电极单元1之间完全绝缘或形成电极单元组时,也可以
对电极单元1或相互绝缘的电极单元组进行选择性供电,使电解加工时,部分电极单元1或部分电极单元组工作,部分电极单元1或部分电极单元组不工作,并控制通电强度。
[0009] 所述的电源模块3与由电极单元1集束组成的阵列电极单元束相连,并设有电源
接口。
[0010] 所述的电解液液模块6与阵列电极单元束相通,并设有电解液接口7;当存在两个或多个电解液模块6时,电解液模块6不能同时与同一电极单元1相通,部分电解液模块6为供液模块,其余为吸液模块。
[0011] 本发明的有益效果是:1、利用电极单元集束形成任意端面轮廓的成型电极,将成型电极的加工过程大为简化,缩短制作周期,降低制作成本和难度,提高加工效率和速度。
[0012] 2、集束而成的阵列电极使电场较为均匀,并配有电解液模块,使电极单元在电解加工时实现均匀地冲液或吸液,或部分冲液、部分吸液,可增强加工间隙中的电解液的更新,及时排出电解加工产生的热量和电解产物,提高加工效率和加工质量。
[0013] 3、电极单元之间完全绝缘或部分导电、部分绝缘形成分组时,可以对电极单元进行选择性供电,包括通断电和改变通电强度,能够在阵列电极的不同位置实现选择性的加工。
[0014] 4、电极单元可以重复使用,且加工过程中可以只替换部分损耗大的电极单元,能够提高材料利用率。
[0015] 5、本发明能够显著减少电解成形加工的电极制作时间,降低成形电极制作的成本及难度,提高电极材料的利用率,提高加工效率和速度,同时均匀电解加工时的电场和流场,并能够在电极的不同位置实现选择性的加工,提高加工精度和加工质量。
附图说明
[0016] 图1为电极单元为长条形实体时本发明的结构示意图。
[0017] 图2为电极单元为薄壁中空或开槽结构时本发明的结构示意图。
[0018] 其中:图2(a)为添加一个电解液模块时的阵列电极。
[0019] 图2(b)为添加两个电解液模块时的阵列电极。
[0020] 图3为四边形截面电极单元集束时的平面示意图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步的说明。
[0022] 实施例一。
[0023] 如图1所示。
[0024] 一种电解加工阵列电极,它包括电极单元1,所述的电极单元1为长条形实体时,阵列电极依次由电极单元1、电极单元束夹头2、电源模块3、电极夹具接头4组成,电极单元1集束形成阵列电极单元束,通过电极单元束夹头2夹紧阵列电极单元束,阵列电极单元束的底端可形成任意轮廓形状的端面。电极单元1之间可以是完全导电或完全绝缘的,也可以是部分导电形成电极单元组,组与组之间相互绝缘,并经由电源模块3的电源接口5由外部电源供电。当电极单元1之间完全绝缘或部分导电、部分绝缘形成分组时,可以在计算机控制下对电极单元1进行选择性供电,包括通断电和改变通电强度。
[0025] 实施例二。
[0026] 如图2、3所示。
[0027] 本实施例与实施例一的区别在于电极单元1的截面为中空或开槽结构,图2中的电极单元1为薄壁中空或开槽结构。其中图2(a)为添加一个电解液模块时的阵列电极,图1(b)为添加两个电解液模块时的阵列电极。当电极单元为薄壁中空结构或开槽结构时,电解加工阵列电极还包括电解液模块6,使电极单元1实现冲液或吸液,或添加两个电解液模块6、8,分别与不同的电极单元1连通,使部分电极单元1冲液,部分电极单元1吸液。电解液模块上设有电解液接口7、9。
[0028] 图3为四边形截面电极单元集束时的平面示意图。
[0029] 实施例一、二中的电极单元1的截面可为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形中的一种,实施例一中的截面为实体面,实施例二中的截面为中空或开槽面。
[0030] 本发明的工作过程是:电极单元集束形成的阵列电极单元束,并通过电极单元束夹头夹紧,电极单元束的底端用于电解加工。电极单元通过电源模块的电源接口与外部电源连接,外部电源经电源模块向电极单元供电。当电极单元之间完全绝缘,或部分电极单元互相
接触导电,形成电极单元组时,在加工时可以对电极单元进行选择性地通断电,通电强度也可以不同。电解液通过电解液模块上的接口在电极单元的空隙内流通,在加工间隙内达到强迫冲液或吸液的效果,以便将加工间隙中的加工热量和产物快速排出,促进电解液的及时更新,也可以添加两个或多个电解液模块分别与不同的电极单元连通,使部分电极单元冲液,部分电极单元吸液以上仅给出了一种较为详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于所述的实施例。
[0031] 本发明未涉及部分如电有夹具接头的驱动等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。