[發(fā)明專利]一種浮動軸套表面高精度微細電解加工裝置及其加工方法

有效

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113084279B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟嘉嘉;曹偉;國寧;王軒;王亞飛;潘科;王劉朝;張世佳;王永芝;田捍衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 河南航天液壓氣動技術(shù)有限公司
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H3/04;B23H3/08;B23H9/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發(fā)明公開了一種浮動軸套表面高精度微細電解加工裝置及其加工方法，解決了現(xiàn)有活動掩膜無法滿足精密設(shè)備的高精度微細電解的技術(shù)問題。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極相連的陰極段和陽極段，陰極段設(shè)置有電解液進口和電解液出口，陰極段和陽極段之間設(shè)置有陰陽極隔離板，所述浮動軸套定位設(shè)置在陽極段內(nèi)，陽極段靠近陰陽極隔離板的一端設(shè)置有覆蓋浮動軸套的非電解加工區(qū)域的屏蔽蓋板，浮動軸套的軸孔中設(shè)置有屏蔽柱，浮動軸套的電解加工面設(shè)置電解掩膜，所述電解液進口和電解液出口通過壓力控制單元與儲存電解液的電解液槽相連。本發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計巧妙，通過靜壓力能夠使活動掩膜適應各種電解加工工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種浮動軸套表面高精度微細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圖形結(jié)構(gòu)，使得它的工業(yè)應用受到一定的限制。

為解決上述問題，開發(fā)出了活動掩膜電解加工技術(shù)。利用活動掩膜電解加工精細結(jié)構(gòu)時，掩膜不是粘結(jié)連接，而是無粘貼合于工件表面上的，且可反復使用。這大大提高了工藝操作的簡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性。但是，如同研究發(fā)現(xiàn)的掩膜微細電解加工中，光刻膠的厚度以涂覆的方式對加工過程影響較大。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，就會使得加工間隙的增大，將會影響加工的效率和精度。同樣地，活動掩膜與工件之間的貼合效果嚴重影響加工精度，直接決定著工藝的可行性和質(zhì)量。

為解決活動掩膜的貼合問題，授權(quán)公告日為2017.01.11、授權(quán)公告號為CN106312206A的發(fā)明專利公開了一種活動掩膜電解加工裝置與方法，該裝置包括設(shè)有進液孔的壓板、金屬多孔介質(zhì)、掩膜、工件陽極和電解加工電源；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極上且對壓板施壓并固定好；金屬多孔介質(zhì)和工件陽極分別與電解加工電源的負極和正極連接；從壓板上的進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始電解加工，當達到加工要求后斷開電源，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，來改善貼合時極間物質(zhì)傳輸?shù)捻槙承院土鲌龇植嫉木鶆蛐浴５钦缙鋵＠谋局兴榻B的，金屬多孔介質(zhì)具有抗壓性和傳力特性，但是延展性遠不如柔性多孔物，并不能適應在各種工件的端面上使活動掩膜達到完全貼合效果，特別是對應用在航空航天領(lǐng)域中的精密設(shè)備來說，上述專利的技術(shù)方案并不能滿足其需求。

發(fā)明內(nèi)容

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

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

進一步地，所述壓力控制單元包括連接在電解液進口與電解液槽之間的進液管道、連接在電解液出口與電解液槽之間的回液管道，進液管道上設(shè)置有過濾器和變量泵和/或壓力表，進液管道或/和回液管道上均設(shè)置有開關(guān)閥。