[發(fā)明專利]一種浮動(dòng)軸套表面高精度微細(xì)電解加工裝置及其加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110270419.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113084279B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟嘉嘉;曹偉;國(guó)寧;王軒;王亞飛;潘科;王劉朝;張世佳;王永芝;田捍衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南航天液壓氣動(dòng)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B23H3/00
• 分類號(hào): B23H3/00;B23H3/04;B23H3/08;B23H9/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發(fā)明公開(kāi)了一種浮動(dòng)軸套表面高精度微細(xì)電解加工裝置及其加工方法，解決了現(xiàn)有活動(dòng)掩膜無(wú)法滿足精密設(shè)備的高精度微細(xì)電解的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明包括可拆卸的箱體，箱體包括分別與電源陰極和電源陽(yáng)極相連的陰極段和陽(yáng)極段，陰極段設(shè)置有電解液進(jìn)口和電解液出口，陰極段和陽(yáng)極段之間設(shè)置有陰陽(yáng)極隔離板，所述浮動(dòng)軸套定位設(shè)置在陽(yáng)極段內(nèi)，陽(yáng)極段靠近陰陽(yáng)極隔離板的一端設(shè)置有覆蓋浮動(dòng)軸套的非電解加工區(qū)域的屏蔽蓋板，浮動(dòng)軸套的軸孔中設(shè)置有屏蔽柱，浮動(dòng)軸套的電解加工面設(shè)置電解掩膜，所述電解液進(jìn)口和電解液出口通過(guò)壓力控制單元與儲(chǔ)存電解液的電解液槽相連。本發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)靜壓力能夠使活動(dòng)掩膜適應(yīng)各種電解加工工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種浮動(dòng)軸套表面高精度微細(xì)電解加工裝置及其加工方法。

背景技術(shù)

掩膜電解加工至今仍是制備金屬表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的主流技術(shù)之一。常規(guī)掩膜電解加工通常涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影等一系列繁雜的操作步驟來(lái)制備掩膜，而且制備的掩膜是粘結(jié)于工件表面上的，不可復(fù)用，加工后必須破壞去掉。因此，常規(guī)掩膜電解加工工藝成本高、工藝質(zhì)量控制難度大，加之現(xiàn)有的技術(shù)手段極難在曲面上光刻成形精細(xì)圖形結(jié)構(gòu)，使得它的工業(yè)應(yīng)用受到一定的限制。

為解決上述問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了活動(dòng)掩膜電解加工技術(shù)。利用活動(dòng)掩膜電解加工精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，掩膜不是粘結(jié)連接，而是無(wú)粘貼合于工件表面上的，且可反復(fù)使用。這大大提高了工藝操作的簡(jiǎn)便性并降低了工藝成本，還很大程度上改善了掩膜電解加工在非平面體上加工的適應(yīng)性。但是，如同研究發(fā)現(xiàn)的掩膜微細(xì)電解加工中，光刻膠的厚度以涂覆的方式對(duì)加工過(guò)程影響較大。如果傳統(tǒng)的粘結(jié)式的掩膜，光刻膠涂覆較薄則容易發(fā)生側(cè)面腐蝕，而且也容易發(fā)生剝落，影響加工出的工件形狀；如果光刻膠涂覆太厚，就會(huì)使得加工間隙的增大，將會(huì)影響加工的效率和精度。同樣地，活動(dòng)掩膜與工件之間的貼合效果嚴(yán)重影響加工精度，直接決定著工藝的可行性和質(zhì)量。

為解決活動(dòng)掩膜的貼合問(wèn)題，授權(quán)公告日為2017.01.11、授權(quán)公告號(hào)為CN106312206A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種活動(dòng)掩膜電解加工裝置與方法，該裝置包括設(shè)有進(jìn)液孔的壓板、金屬多孔介質(zhì)、掩膜、工件陽(yáng)極和電解加工電源；基于該裝置，金屬多孔介質(zhì)置于壓板和掩膜之間并緊密貼合于工件陽(yáng)極上且對(duì)壓板施壓并固定好；金屬多孔介質(zhì)和工件陽(yáng)極分別與電解加工電源的負(fù)極和正極連接；從壓板上的進(jìn)液孔向金屬多孔介質(zhì)中泵入電解液并從金屬多孔介質(zhì)四周流出；接通電解加工電源開(kāi)始電解加工，當(dāng)達(dá)到加工要求后斷開(kāi)電源，停止供液。

上述技術(shù)方案采用金屬多孔介質(zhì)作為壓力傳遞件，如其背景技術(shù)中所介紹，使用金屬多孔介質(zhì)代替了具有很好滲流特性的電絕緣柔性多孔物，利用了金屬多孔介質(zhì)的抗壓性和傳力特性，來(lái)改善貼合時(shí)極間物質(zhì)傳輸?shù)捻槙承院土鲌?chǎng)分布的均勻性。但是正如其專利文本中所介紹的，金屬多孔介質(zhì)具有抗壓性和傳力特性，但是延展性遠(yuǎn)不如柔性多孔物，并不能適應(yīng)在各種工件的端面上使活動(dòng)掩膜達(dá)到完全貼合效果，特別是對(duì)應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域中的精密設(shè)備來(lái)說(shuō)，上述專利的技術(shù)方案并不能滿足其需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種浮動(dòng)軸套表面高精度微細(xì)電解加工裝置及其加工方法，解決了現(xiàn)有活動(dòng)掩膜無(wú)法滿足精密設(shè)備的高精度微細(xì)電解的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種浮動(dòng)軸套表面高精度微細(xì)電解加工裝置，包括可拆卸的箱體，箱體包括分別與電源陰極和電源陽(yáng)極相連的陰極段和陽(yáng)極段，陰極段設(shè)置有電解液進(jìn)口和電解液出口，陰極段和陽(yáng)極段之間設(shè)置有陰陽(yáng)極隔離板，所述浮動(dòng)軸套定位設(shè)置在陽(yáng)極段內(nèi)，陽(yáng)極段靠近陰陽(yáng)極隔離板的一端設(shè)置有覆蓋浮動(dòng)軸套的非電解加工區(qū)域的屏蔽蓋板，浮動(dòng)軸套的軸孔中設(shè)置有屏蔽柱，浮動(dòng)軸套的電解加工面設(shè)置電解掩膜，所述電解液進(jìn)口和電解液出口通過(guò)壓力控制單元與儲(chǔ)存電解液的電解液槽相連。

進(jìn)一步地，所述壓力控制單元包括連接在電解液進(jìn)口與電解液槽之間的進(jìn)液管道、連接在電解液出口與電解液槽之間的回液管道，進(jìn)液管道上設(shè)置有過(guò)濾器和變量泵和/或壓力表，進(jìn)液管道或/和回液管道上均設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥。