[發明專利]活動模板的微細群坑電火花加工方法及其工具電極

有效

• 申請號: 202010026663.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111168167B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李冬林;伍毅;楊樹寶;于秀娟
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B23H1/04
• 分類號: B23H1/04;B23H1/00
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 陳波;張芳

本發明提供一種活動模板的微細群坑電火花加工方法及其工具電極，涉及電火花加工領域，該工具電極包括絕緣層Ⅰ、導電層和絕緣層Ⅱ，絕緣層Ⅰ、絕緣層Ⅱ位于導電層的兩側，工具電極上等間距貫穿開設有若干微細群孔工具電極的底部設有工件，工件保持與絕緣層Ⅱ有一定間隙，導電層和工件之間電性連接有電源；本發明使微細群坑結構加工一次成形，提高了加工效率，而且電極制作簡單，易于操作，進一步降低了成本。

技術領域

本發明涉及電火花加工技術領域，具體涉及活動模板的微細群坑電火花加工方法及其工具電極。

背景技術

國內外學者針對凹坑以及溝槽兩種形狀的表面微織構做了很多研究，研究表明表面微織構可以提高表面承載能力、改善工件的表面摩擦性能和熱交換性能。試驗表明，在鋼材表面加工出按一定規律分布的、具有一定深度、光滑過渡的球形、橢球形凹坑或圓錐形凹坑，有利于鋼板在沖壓過程形成良好的動壓潤滑，將有利于形成流體動壓潤滑效應，從而改善模具與鋼板之間的摩擦狀況。因此，現代汽車工業中，人們開始嘗試在汽缸壁、滑動軸承表面形成人造的斑塊或凹坑，用以提高潤滑(或密封)效果。陣列微坑結構已經批量應用于汽車工業中，具有微坑結構的氣缸套具有節能、節油、減少環境污染、高耐磨性、可避免干摩擦和拉缸現象發生等優點，對發動機節能、長壽命和輕型化發展具有重大意義和廣泛的應用價值。表面織構，特別是微坑陣列在冷卻散熱方面有著重要的作用。在散熱面上加工出微坑結構可以增加熱量交換面積，提高熱量交換效率。新西蘭奧克蘭大學Chen等研究了具有凹坑結構的同軸管換熱器的熱交換性能，發現與光滑表面相比，具有凹坑結構的管道有更大的熱交換面積，傳熱系數明顯高于無凹坑管道的傳熱系數。因此，微織構的加工變得越來越重要。

表面微織構的加工技術也越來越多樣化，電火花加工技術是一種利用工具和工件之間脈沖性的火花放電所產生的瞬時高溫蝕除金屬的加工方法。電火花加工基于放電腐蝕現象來去除金屬，因此它不受材料硬度、強度等性能的限制，適用于加工導電材料以及硅等半導體材料，加工時工具和工件之間無切削力，可以用于加工特殊及復雜形狀的表面和零件。電火花微細織構的加工工具電極的制作至關重要，電火花加工微細群坑所用電極一般使用凸起的群電極，南京航空航天學的楊志偉利用低速走絲精密電火花線切割機加工制作了正方形、方錐形、菱形三種形狀的微凸起電極，再利用此微凸起電極進行電火花加工，加工出微凹坑結構。加工過程繁瑣，成本較高，且電火花線切割加工陣列微孔形電極，能夠滿足孔徑較大的電極制備，但是若要得到直徑更小的陣列微孔電極還存在一定的問題。基于此，本發明設計了活動模板的微細群坑電火花加工方法及其工具電極，以解決上述問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種活動模板的微細群坑電火花加工方法及其工具電極，以解決上述背景技術中提出的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種活動模板的微細群坑電火花加工工具電極，該工具電極包括絕緣層Ⅰ、導電層和絕緣層Ⅱ，絕緣層Ⅰ、絕緣層Ⅱ位于導電層的兩側，工具電極上等間距貫穿開設有若干微細群孔。

進一步的，絕緣層Ⅱ是由耐高溫絕緣材料組成，其厚度小于0.03mm。

進一步的，導電層的材料為黃銅。

一種活動模板的微細群坑電火花加工方法，具體步驟如下：

1)制作上述工具電極；

2)將步驟1)制作的工具電極放置于工件的上方，且絕緣層Ⅱ與工件相隔一定間隙；

3)將工件與工具電極的導電層分別與電火花加工電源的正極、負極電性相連；

4)向工具電極的上表面噴射工作液，使工作液通過工具電極上貫穿的微細群孔到達工件的表面；

5)接通電源開始電火花加工；