[发明专利]电腐蚀加工系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电腐蚀加工(Electroerosion Machining)系统及方法，尤其涉及一种具有较高冲刷(Flushing)能力的可用来加工工件的电腐蚀加工系统和方法。

背景技术

电化学加工(Electrochemical Machining，ECM)和电火花加工(ElectricalDischarging Machining，EDM)是传统的用来加工如燃气轮机部件等工件材料的加工过程。电化学加工通常在电极和工件间的间隙中通过电流从而较精密去除工件上的材料来实现所需的具有相对光滑表面的结构。电火花加工通常在电极和工件间通过非导电流体，并在电极和工件间的间隙中进行放电来进行加工。

电化学加工和电火花加工均是在直流电压下利用电流，从而通过电力去除工件上的材料。然而，在电化学加工中，其在电极和工件间通过电解液(一种导电流体)，从而使工件材料进行电化学溶解，同时对电极和工件间区域进行冷却和冲刷。相对的，电火花加工是在电极和工件间的间隙中通过非导电(绝缘)流体，从而在间隙中进行放电以去除工件上的材料。如此处所使用的，术语“电腐蚀”应理解为那些在电极和工件间的间隙中通过电解液，具有较高的材料移除率且能减少对工件的热损害的放电加工过程。

电腐蚀加工通常是一种基于热来进行材料移除的过程。在加工过程中，工件上被移除的材料(或碎片，Chips)常处于熔融或液体状态。为了确保加工的正常进行，需要从加工区域有效的移除出熔融的碎片。然而，在一些应用中，在传统的电腐蚀加工过程中，因为冲刷能力的不足，熔融的碎片可与被加工的工件相互作用，以至于粘住或附着于工件上，并传递多余的热能到工件中，从而导致在工件上的形成热影响区(Heat Affected Zone，HAZ)并导致产生不良的材料特性。这可能不利于后续的电腐蚀加工以及工件的加工质量。

所以，需要提供一种新的具有较高冲刷(Flushing)能力的可用来加工工件的电腐蚀加工系统和方法。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种电腐蚀加工系统。该电腐蚀加工系统包括可用于加工工件电极、可使所述电极和所述工件具有相反的极性的电源、可提供通过所述工件与相应的所述电极间的电解液的电解液源、可驱动所述电极相对于所述工件运动的加工装置及可控制所述加工装置来加工工件的控制装置。该电腐蚀加工系统进一步包括移除剂，该移除剂可与来自所述加工液源的加工液相配合来移除从所述工件上移除的材料。

本发明另一个实施例提供了一种电腐蚀加工方法。该电腐蚀加工方法包括驱动电极和工件彼此相对运动；在所述工件与相应的所述电极上通过电流并在其间形成的间隙内通过电解液来加工所述工件及在所述工件与相应的所述电极间设置有移除剂以与所述电解液相配合来把从所述工件上移除的材料移出所述间隙。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明电腐蚀加工系统的一个实施例的示意图；

图2到图3分别为使用和未使用移除剂的工件的加工表面的示意图；及

图4到图5为本发明电腐蚀加工系统的其他实施例的示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明电腐蚀加工系统10的一个实施例的示意图。在本发明实施例中，电腐蚀加工系统10用于从工件100，如钛合金上一层一层的移除材料以形成所期望的结构。如图1所示，电腐蚀加工系统1包括有设置有加工装置11和控制装置12的数字控制(Numerical Control，NC)或计算机数控(Computer Numerical Control，CNC)装置(未显示)，电源13，电解液源14和电极15。在一个非限定示例中，电腐蚀加工系统1包括高速电腐蚀(HighSpeed Electroerosion，HSEE)加工系统。

在本发明的实施例中，数字控制或计算机数控装置可用于完成传统的自动化加工。在一些示例中，加工装置11可包括设置有伺服电机(未显示)或主轴马达(未显示)的机床(Machine Tool)或车床(Lathe)。电极15安装在加工装置11上用来进行电电腐蚀加工。这样，伺服电机可驱动电极15和工件100以期望的速度和路径彼此相对运动，并且主轴马达可驱动电极15以期望的速度进行转动。