[发明专利]一种弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工方法及工装夹具

权利要求书

1.一种用于弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工的工装夹具，其特征在于：包括支承座部件、密封腔部件和阴极部件；所述支承座部件作为固定底座，且设有供电解液流出的输出通道；所述密封腔部件用于将待加工件（10）固定于所述支承座部件的上端，且在位于所述待加工件（10）的上方位置设有供所述阴极部件插入的阴极通道，所述密封腔部件与所述支承座部件密封连接，且设有与所述输出通道连通的电解液的输入通道；所述阴极部件的上端与驱动装置固定连接，所述阴极部件的下端设有数个单体阴极（9），所述单体阴极（9）可插入所述阴极通道，以对待加工件（10）进行加工；

所述支承座部件包括上支承座（3）及下支承座（1），所述上支承座（3）与下支承座（1）固定连接，并在所述上支承座（3）与下支承座（1）的中间设有连通的所述输出通道，在所述上支承座（3）与下支承座（1）的连接处围绕所述输出通道设有第一密封圈（2）；

所述密封腔部件包括绝缘腔体件（5），所述绝缘腔体件（5）套设在所述上支承座（3）上，且所述绝缘腔体件（5）的侧壁开设有输入通道，所述输入通道包括液孔（11）及挡流腔（12），所述液孔（11）用于输入电解液，所述挡流腔（12）将输入的电解液引流至整流段（13），所述整流段（13）由位于所述待加工件（10）上方的所述绝缘腔体件（5）的下端面与所述待加工件（10）上端面的位面差形成；所述绝缘腔体件（5）与所述上支承座（3）之间设有第二密封圈（4）；

所述阴极部件包括主轴连杆（6）、阴极定位板（8）、阴极固定板（7）和数个单体阴极（9），所述主轴连杆（6）的上端与所述驱动装置固定连接；所述阴极定位板（8）上设有数个阴极限位孔，数个所述单体阴极（9）的一端插入所述阴极限位孔与所述阴极固定板（7）固定连接，以此形成一个阴极整体件，所述阴极整体件与所述主轴连杆（6）的下端可拆卸的固定连接；

所述上支承座（3）和所述主轴连杆（6）上分别在对应位置设有上下对齐的两对不同直径且成角度的销孔对，所述销孔对包括大销孔对及小销孔对；所述阴极整体件及绝缘腔体件（5）也设有用于对齐的销孔对；

所述阴极整体件包括正阴极整体件及反阴极整体件，且分别对应所述待加工件（10）的正、反面固定设置不同的单体阴极（9）；

所述绝缘腔体件（5）对应所述正阴极整体件及反阴极整体件设有正绝缘腔体件及反绝缘腔体件，所述正绝缘腔体件及反绝缘腔体件根据不同的单体阴极（9）设有对应的阴极通道。

2.根据权利要求1所述的一种用于弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工的工装夹具，其特征在于：所述输出通道包括收集缩口（14）、第一输出通道（15）及第二输出通道（16），所述收集缩口（14）的开口在所述上支承座（3）的上端面，并向下形成缩口；所述第一输出通道（15）贯穿所述上支承座（3）与下支承座（1），并连通所述收集缩口（14）及第二输出通道（16），所述第二输出通道（16）的开口设在所述下支承座（1）的侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种用于弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工的工装夹具，其特征在于：所述绝缘腔体件（5）的上端设有供所述阴极部件置入的凹槽，所述主轴连杆（6）的侧壁设有一圈浅槽，所述浅槽设有O型圈，所述O型圈用于实现所述阴极部件与所述密封腔部件的密封。

4.根据上述任一项权利要求中的一种用于弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工的工装夹具的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将所述阴极部件分别装配形成所述正阴极整体件及反阴极整体件，至此完成阴极部件的准备；

步骤二、将所述下支承座（1）置于机床工作台上，并将上支承座（3）压紧于下支承座（1）上进行固定，通过第一密封圈（2）完成密封，至此完成支承座部件的装配；

步骤三、将所述主轴连杆（6）与驱动装置的驱动轴固定连接，将O型圈塞入主轴连杆（6）的浅槽中，并对主轴连杆（6）于机床工作台找平；

步骤四、利用主轴连杆（6）的大销孔对及上支承座（3）的大销孔对，将主轴连杆（6）与支承座部件对中，完成找正；

步骤五、将装配好的正阴极整体件通过销孔对与主轴连杆（6）进行定位装配；

步骤六、清理、冲洗上支承座（3）的表面杂物，通过上支承座（3）的大销孔对定位将待加工件（10）平放于上支承座（3）上表面；

步骤七、将所述正绝缘腔体件的销孔对与上支承座（3）的大销孔对定位，并压紧待加工件（10）于上支承座（3）；

步骤八、将阴极整体件的单体阴极（9）与待加工件（10）之间低压短接对刀；

步骤九、试通电解液，检查密封情况；

步骤十、设置电解参数，通入电解液，接通电源，阴极整体件在驱动下，向下振动进给，定向溶解待加工件（10）的表面，加工出所需表面微结构；

步骤十一、完成正面加工后，拆卸正绝缘腔体件并取出待加工件（10），清理工作区域，并将待加工件（10）翻面，通过上支承座（3）的小销孔对定位，将其平放于上支承座（3）；

步骤十二、将已完成加工的正阴极整体件替换为反阴极整体件，并通过主轴连杆（6）的小销孔对定位，固定于主轴连杆（6）的下端；

步骤十三、将反绝缘腔体件通过上支承座（3）的小销孔对定位，并压紧待加工件（10）于上支承座（3）；

步骤十四、重复步骤八至步骤十；

步骤十五、完成反面加工，取出完成的待加工件（10），至此完成弱刚性薄片表面阵列微结构的电解加工过程。