[發(fā)明專(zhuān)利]一種空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710358459.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107116274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉桂賢;黃榕;張永俊;楊逍瀟;詹順達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23H3/00
• 分類(lèi)號(hào): B23H3/00;B23H3/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微細(xì)電解加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法。

背景技術(shù)

摩擦磨損是工業(yè)設(shè)備失效的主要原因之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)化國(guó)家能源的30％消耗在機(jī)械磨損，大約有80％的零件損壞是由于各種形式的磨損引起。磨損不僅消耗能源和材料，而且加速設(shè)備報(bào)廢，導(dǎo)致頻繁更換零件，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成極大的損失。因此，減少無(wú)用的摩擦損耗，控制和減小磨損，改善潤(rùn)滑性能可減少設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用，可以節(jié)約能源和提高資源的利用率，而且，減小磨損和降低摩擦也是工程界長(zhǎng)期需要解決的重大技術(shù)難題之一。研究發(fā)現(xiàn)，摩擦副表面的陣列微小凹坑具有極佳的抗磨減摩性能，目前摩擦副表面凹坑制造加工方法主要有激光加工技術(shù)、磨料氣射流技術(shù)、電火花加工技術(shù)和電解加工技術(shù)等。其中，電解加工是一種利用電化學(xué)陽(yáng)極溶解原理去除材料的特種加工方法，與其他加工方法比較，具有加工范圍廣，生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量好和工具無(wú)損耗等突出優(yōu)點(diǎn)。用電解方法加工微小凹坑的效率高，表面質(zhì)量好，成本低。

目前國(guó)內(nèi)外使用電解加工陣列微小凹坑的方法主要是模板電解加工，具體的，采用具有貫穿群孔結(jié)構(gòu)的絕緣材料作為模板與工件緊密貼合，同時(shí)與平板陰極之間形成流道，陰陽(yáng)極接通電源后進(jìn)行電解加工，在工件表面得到群坑結(jié)構(gòu)。該方法加工效率高，成本低廉。但模板電解加工存在電解產(chǎn)物排出困難、鈍化膜不能及時(shí)去除等問(wèn)題，易造成電解產(chǎn)物局部堆積和金屬陽(yáng)極溶解不均，從而直接影響電解加工效率、加工精度和表面質(zhì)量。目前有一種大面積微坑陣列高精度電解加工的系統(tǒng)及方法，在陰極工具下表面處設(shè)置出液口，進(jìn)液口與出液口總截面積比為50-200，通過(guò)電解液的壓力以及重力的共同作用，使微坑內(nèi)的電解產(chǎn)物緩慢流離加工區(qū)域，降低加工間隙內(nèi)的電導(dǎo)率，使得在抑制電場(chǎng)邊緣效應(yīng)的同時(shí)，及時(shí)排出電解產(chǎn)物。但這種方法在加工易鈍化的材料金屬如不銹鋼、鎢、鈦合金時(shí)，鈍化膜是不能及時(shí)去除的，進(jìn)而造成金屬陽(yáng)極溶解不均，影響陣列微坑的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法，能夠在加工陣列凹坑時(shí)，促進(jìn)電解產(chǎn)物排出，實(shí)現(xiàn)鈍化膜的均勻去除，提高陣列凹坑的加工精度與表面質(zhì)量。

本發(fā)明提供的一種空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法，包括：

在工件的陽(yáng)極表面覆蓋背面絕緣且正面為金屬的具有通孔的掩膜板；

對(duì)所述工件進(jìn)行電解，在所述工件上與所述通孔對(duì)應(yīng)的位置形成凹坑，并向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液，利用所述空化射流電解液潰滅形成的微型水射流排出所述凹坑中的電解產(chǎn)物。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

在所述向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液之前，還包括：

將高壓氣源和電解液在空化射流噴頭中充分混合，形成空化射流電解液。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

所述將高壓氣源和電解液在空化射流噴頭中充分混合之前，還包括：

利用氣壓泵從高壓氣源中抽出壓縮氣體并過(guò)濾，輸入所述空化射流噴頭中。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

所述將高壓氣源和電解液在空化射流噴頭中充分混合之前，還包括：

利用液壓泵從電解液槽中抽出電解液并過(guò)濾，輸入所述空化射流噴頭中。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

所述向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液為：

沿所述通孔的軸向噴射所述空化射流電解液。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

所述向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液為：

利用至少一個(gè)空化射流噴頭，向所述通孔內(nèi)噴射所述空化射流電解液。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

利用安裝在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向軸上的一個(gè)空化射流噴頭在所述掩膜板的上方水平移動(dòng)，向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液。

優(yōu)選的，在上述空化射流輔助掩膜電解加工陣列凹坑的方法中，

利用安裝在所述掩膜板上方的并排的多個(gè)空化射流噴頭，向所述通孔內(nèi)噴射空化射流電解液。