[发明专利]一种阵列群孔电解加工装置及其加工方法

说明书

本发明公开了一种阵列群孔电解加工装置及其加工方法，属于电解加工领域。本发明的一种阵列群孔电解加工装置，包括电解加工机床、电解液系统、工件夹具机构和阵列群孔阴极，通过对阵列群孔阴极进行群孔阴极管拆换结构的改进，方便了群孔阴极管的快速更换，通过对夹具体装夹工件的结构进行改进，在有效防止电解液缺液的情况下，能够及时更新电解液，并快速将电解产物冲刷带走，提高了电解群孔加工的效率和加工质量。另外，利用搅拌腔内的弹簧片受电解液冲击而引起的振荡实现电解液的搅拌，同时利用密集过滤层使搅拌后的电解液形成稳定地层流，达到电解液的均流效果，提高了电解液流场的稳定性，有效解决了群孔加工中阴极易短路的问题。

技术领域

本发明涉及一种电解加工装置及加工方法，更具体地说，涉及一种阵列群孔电解加工装置及其加工方法。

背景技术

电解加工是对作为阳极的金属工件在电解液中进行阳极溶解而去除材料，实现工件加工成形的工艺过程。电解加工具有加工范围广，加工效率高，加工表面质量好，工具无损耗，不存在机械切削力等优点，在枪炮、航空、航天等制造业中应用广泛。

阵列群孔结构普遍存在于航空发动机、汽车和机电系统零部件中，目前其制造方法通常有电火花加工或电解加工两种。电火花加工一般采用群电极加工方式，但群电极制造困难，且电火花加工存在电极损耗，加工成本较高。电解加工则具有生产效率高、制造成本相对较低等优势，但电解加工的加工精度控制一直是本领域的技术难度之一。对于许多精密零件，其上的群孔结构的精度和质量要求也越来越高，这无疑给加工制造技术带来了巨大挑战。群电极电解加工阵列孔的常用方法是，从群电极和金属工件的侧面向金属工件表面喷射电解液，群电极直接向下面的金属工件做进给运动，在金属工件表面形成阵列孔。如中国专利号ZL201510496384.5，授权公告日为2018年12月11日，发明创造名称为：群电极电解加工阵列孔的方法，该申请案涉及一种群电极电解加工阵列孔的方法，该方法包括：在金属工件表面与群电极的阵列相对应的位置形成用作供液通道的预制群孔；将群电极的阵列与金属工件表面的预制群孔进行对准固定；从金属工件的底部向上提供高压电解液，通过群电极向下面的金属工件做进给运动，在金属工具表面的预制群孔位置形成与群电极的阵列截面相同的阵列孔。采用上述专利申请案，通过从金属工件的底部向上提供高压电解液，在一定程度上解决了群电极电解加工过程中的加工产物难以排出及电解液更新困难的问题，但电解加工精度难以保证。在电解加工过程中，电解加工精度不仅与加工间隙的稳定性、电解液电导率有关，而且还与电解液的流动均匀性、电解液更新速度等因素有很大关系，在电解加工时，电解液流场和电场情况很复杂，如果电解液均流效果较差、电解液更新速度不及时，则极易出现群孔加工阴极短路、电解加工效率和加工质量低等问题，因此电解加工中电解液的均流稳定性和电解液更新速度对于电解加工精度具有非常重要的意义。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的一个目的在于克服现有阵列群孔电解加工装置和方法存在电解液更新不及时、电解产物淤积、以及阴极拆换麻烦的不足，提供一种阵列群孔电解加工装置及其加工方法，采用本发明的技术方案，通过对阵列群孔阴极进行群孔阴极管拆换结构的改进，方便了群孔阴极管的快速更换，操作简单方便；通过对夹具体装夹工件的结构进行改进，在有效防止电解液缺液的情况下，能够及时更新电解液，并快速将电解产物冲刷带走，提高了电解群孔加工的效率和加工质量；

本发明的另一个目的在于提高电解液在电解加工时的流畅均匀性，以防止加工中阴极短路，通过在阵列群孔阴极内设计搅拌腔，利用弹簧片受电解液冲击而引起的振荡实现电解液的搅拌，使得电解液在搅拌腔内搅拌均匀，同时利用密集过滤层使搅拌后的电解液形成稳定地层流，之后经缓冲腔进入群孔阴极管，达到电解液的均流效果，提高了电解液流场的稳定性，有效解决了群孔加工中阴极易短路的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：