[发明专利]电解加工阵列电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解加工阵列电极，属于电解加工领域。

背景技术

电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解将工件加工成形。电解加工具有加工范围广、加工表面质量好、生产率高、工具电极无损耗、能加工复杂的型腔、型面、型孔，不受材料的强度限制等优点。目前，电解加工已在航空航天、兵器、汽车、医疗器械等行业得到了广泛应用，并成为机械制造业的一种不可缺少的工艺方法。但电解加工的主要缺点和局限性是：（1）成型电极复杂的端面轮廓随待加工工件的不同而变化，其制作周期长、材料利用率低且成本昂贵，对加工人员的工艺水平也有较高的要求，造成电极成本占整个加工费用的一半左右；（2）不易达到较高的加工精度和加工稳定性，这是由于电解加工间隙中电场和流场的不稳定造成的，容易造成加工间隙局部扩大，特别是难以用于加工小孔或窄缝。（3）成型电极面积增大时，加工间隙中的电解液难以更新，电解加工产生的热量和电解产物难以排出，致使加工效率低、加工质量差。在电解加工过程中，如能采用可以快速制作、高去除率、高利用率、低成本的新型电极进行加工，则可大大提高电解加工的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足和缺陷，提供一种电解加工阵列电极，能够缩短电解成型电极的制作周期，降低制作成本及难度，提高电极材料的利用率，提高加工效率和速度，同时均匀电解加工时的电场和流场，并能够在电极的不同位置实现选择性的加工，提高加工精度和加工质量。

本发明的技术方案是：

一种电解加工阵列电极，其特征是它包括：电极单元1、电极单元束夹头2、电源模块3、电极夹具接头4，所述的电极单元1为长条形实体结构、薄壁中空结构或开槽结构；电极单元1集束形成阵列电极单元束，阵列电极单元束的一端通过电极单元束夹头2夹紧，夹紧后的阵列电极单元束的另一端可形成任意轮廓形状的端面；电极单元束夹头2与电极夹具接头4相连，电极夹具接头4与驱动装置相连，电源模块3安装在电极单元束夹头2上并与各电极单元1电气连接；当电极单元1为薄壁中空结构或开槽结构时，在电极单元束夹头2上还加装有一个或两个电解液模块6，电解液模块6与所述的电极单元1通过液路相连通，以使电极单元1能实现全部冲液、全部吸液或部分冲液、部分吸液。

电极单元为长条形实体时，阵列电极依次由阵列电极单元束、电极单元束夹头、电源模块、电极夹具接头组成；当电极单元为长条形薄壁中空或开槽结构时，可以在阵列电极的适当部位添加电解液模块使电极单元在电解加工时实现冲液或吸液，也可以添加两个或多个电解液模块使部分电极单元冲液，部分电极单元吸液。

所述的电极单元1的截面为圆形、三角形、四边形、五边形或六边形中的一种，所述的截面可以为实体面，也可以为中空或开槽面。

所述集束形成阵列电极单元束的各电极单元1之间完全导电、完全绝缘或部分导电的电极单元1形成电极单元组，而电极单元组之间相互绝缘。

所述电源模块3由计算机控制，以便对阵列电极单元束中的电极单元1进行同时供电；当电极单元1之间完全绝缘或形成电极单元组时，也可以对电极单元1或相互绝缘的电极单元组进行选择性供电，使电解加工时，部分电极单元1或部分电极单元组工作，部分电极单元1或部分电极单元组不工作，并控制通电强度。

所述的电源模块3与由电极单元1集束组成的阵列电极单元束相连，并设有电源接口。

所述的电解液液模块6与阵列电极单元束相通，并设有电解液接口7；当存在两个或多个电解液模块6时，电解液模块6不能同时与同一电极单元1相通，部分电解液模块6为供液模块，其余为吸液模块。

本发明的有益效果是：

 1、利用电极单元集束形成任意端面轮廓的成型电极，将成型电极的加工过程大为简化，缩短制作周期，降低制作成本和难度，提高加工效率和速度。

2、集束而成的阵列电极使电场较为均匀，并配有电解液模块，使电极单元在电解加工时实现均匀地冲液或吸液，或部分冲液、部分吸液，可增强加工间隙中的电解液的更新，及时排出电解加工产生的热量和电解产物，提高加工效率和加工质量。

3、电极单元之间完全绝缘或部分导电、部分绝缘形成分组时，可以对电极单元进行选择性供电，包括通断电和改变通电强度，能够在阵列电极的不同位置实现选择性的加工。

4、电极单元可以重复使用，且加工过程中可以只替换部分损耗大的电极单元，能够提高材料利用率。