[发明专利]管电极高速旋转自吸式反流电解加工方法

说明书

本发明涉及一种管电极高速旋转自吸式反流电解加工方法。管电极高速旋转，科氏力和离心力的合力抽吸电解加工间隙内的电解液和电解产物，形成的反流电解加工。管电极夹持在主轴中空高速旋转的电机上，当电机高速旋转时，带动管电极高速旋转，抽吸电解液，形成反流，电解液和电解产物通过中空主轴末端出口排出。

技术领域

本发明属于电化学加工工艺领域，特别涉及一种管电极高速旋转自吸式反流电解加工工艺。

背景技术

电解加工过程中，在电解加工间隙内，电解液必须有一定的流速，才能带走间隙内部由于电解加工产生的电解产物和热量以及去极化，确保电解加工正常、稳定地进行，不发生空穴、结疤而导致短路等故障。目前电解加工孔电解液的流向有两种情况：正向流动和反向流动。正向流动指的是电解液从阴极工具中心流入，经过加工间隙后，从四周流出，优点是密封装置简单，但是加工精度和表面粗糙度值较大；反向流动指的是新鲜电解液从孔周边流入，经过电极工具中心流出，优点是加工稳定，精度高，但是密封装置复杂。无论正向流动和反向流动，电解液必须有一定的流速，需要一定功率的电解液泵，保证电解液获得电解加工的流速，当电解加工孔径变小时，电解液的流动和更新越加困难，需要更大功率的电解液泵，保证稳定加工的电解液流速。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管电极高速旋转自吸式反流电解加工工艺，在不需要外加电解液泵的条件下，保证电解加工区域内电解稳定进行的电解液流速，带走在电解过程中产生的电解产物和热量。

管状工具电极夹持在高速电机中空主轴上，高速电机以合适的旋转速度旋转，带动管电极高速旋转。管电极高速旋转时，管电极内电解液流动比管电极不旋转时要复杂的多。由于管电极高速旋转，管电极内部电解液除了受到通常不旋转情况下力的作用外，还受到由于旋转而额外产生的科氏力、离心力的作用。根据边界层理论，管电极内电解液分为中心区域和边界层，电解液一方面沿管轴向运动，一方面随管电极一起旋转，产生科氏加速度，电解液在管电极内部的运动轨迹是螺旋线的，科氏力的方向始终垂直于电解液流动的方向。在科氏力和离心力合力作用下，管电极内的电解液从中空主轴的末端排出，电解加工间隙内的电解液补充到管电极内，形成了电解液反流。

用此工艺加工孔，不需要电解液泵，降低了设备成本，而且是电解液反流加工，加工稳定，表面粗糙度值小。

附图说明

图1、本发明加工过程及所使用机床示意图

图2、工作原理图

具体实施方式

主轴中空的高速电机固定在可以上下移动的工作台上，管状电极夹持在中空的高速电机主轴上，接电源负极。工件固定在电解液槽中，工件接电源正极。

电解加工时，高速电机带动管状电极高速旋转，根据流体力学的知识，电解液和电解产物会在科氏力和离心力的合力作用下，在管状电极的内部以一定的速度向上运动，最后通过中空主轴的末端排出，与此同时，工作台带动管状电极向下进给运动，加工出孔。