[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

说明书

本发明公开了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；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；密封腔部件用于将待加工件固定于支承座部件的上端，且在位于待加工件的上方位置设有供阴极部件插入的阴极通道，密封腔部件与支承座部件密封连接，且设有与输出通道连通的电解液的输入通道；阴极部件的上端与驱动装置固定连接，阴极部件的下端设有数个单体阴极，单体阴极可插入所述阴极通道，并对待加工件表面进行加工。本发明解决了微结构加工效率低、成本高、损耗重等问题，不产生切削力，提高了工件的精度及性能；阴极可重复使用；阴极部件可按需更换，适应性强。

技术领域

本发明涉及一种微结构加工方法，具体涉及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。

背景技术

金属表面的微细结构在增加反应面积、减小摩擦力、减小阻力、提高能源利用率等多种方面有着显著的优势。具有双面交错阵列微结构的弱刚性薄片件厚度较小，刚性差，加工过程中容易因切削力产生变形；薄片件正、反两面均具有微结构特征，且正、反两面具有的微结构特征不同且成一定角度交错分布，不能实现一次成形。

现有的表面微结构的加工方法有微细铣削加工、精密电火花加工、激光加工、电解加工等。其中，微细铣削加工方法加工后加工表面存在残余应力，刀具损耗严重，且效率低，生产成本高。精密电火花加工存在电极损耗，加工表面有再铸层，效率低的问题。激光加工存在表面质量有缺陷的问题。

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。电解加工过程中工具阴极和工件之间不发生接触，材料以离子的形式去除，加工薄片表面特征时不会使薄片因切削力产生变形。采用电解加工可以实现单面特征一次成形，单面阵列特征一致性好；加工表面没有残余应力，且可以获得较好的表面质量，使薄片件在加工完成后可以获得较好的使用性能。同时，电解加工还具有工具阴极无损耗、加工效率高的优点，适合批量生产。因此，需要结合电解加工技术研究一种弱刚性薄片表面阵列微结构电解加工方法并设计相对应的工装夹具，改善现有加工方法存在的不足。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供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，以解决目前微结构加工效率低、成本高、损耗重等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

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固定于所述支承座部件的上端，且在位于所述待加工件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，所述单体阴极可插入所述阴极通道，以对待加工件进行加工。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述支承座部件包括上支承座及下支承座，所述上支承座与下支承座固定连接，并在所述上支承座与下支承座的中间设有连通的所述输出通道，在所述上支承座与下支承座的连接处围绕所述输出通道设有第一密封圈。

进一步地，所述输出通道包括收集缩口、第一输出通道及第二输出通道，所述收集缩口的开口在所述上支承座的上端面，并向下形成缩口；所述第一输出通道贯穿所述上支承座与下支承座，并连通所述收集缩口及第二输出通道，所述第二输出通道的开口设在所述下支承座的侧壁。