[发明专利]一种球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置及方法

权利要求书

1.一种球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：包括机床主体，设置于所述机床主体上的工件阳极，驱动所述工件阳极在X轴、Y轴以及Z轴方向移动的阳极驱动机构，设置于所述工件阳极上方的工具阴极，驱动所述工具阴极在X轴、Y轴以及Z轴方向移动的阴极驱动机构，与所述工具阴极相连的球面超声振动系统，设置于所述工件阳极处的电解液循环系统；所述工具阴极和所述工件阳极之间通过电解电源相连。

2.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述工具阴极包括微细电极和设置于所述微细电极外侧壁上的绝缘层。

3.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述球面超声振动系统包括与所述工具阴极相连的纵振变幅杆、与所述纵振变幅杆相连的超声振动换能器、与所述超声振动换能器相连的超声波电源以及设置于所述纵振变幅杆底部的弯曲振动球壳。

4.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述电解液循环系统包括电解液槽、与所述电解液槽相连的离心泵、连接于所述离心泵输出端的出液管、设置于所述出液管输出端的喷嘴、设置于所述出液管上的压力表和压力控制阀、以及设置于所述离心泵入口处的过滤器。

5.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置还包括设置于所述球面超声振动系统处的激光多普勒测振仪。

6.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述工件阳极位于所述工具阴极的下方，所述工件阳极处设置有工业CCD相机检测单元。

7.如权利要求1所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，其特征在于：所述工件阳极和所述工具阴极之间连接有电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和所述电流传感器分别和数据采集卡相连。

8.一种球面超声能场辅助微细电解铣削加工方法，其特征在于：包括如权利要求1至6任意一项所述的球面超声能场辅助微细电解铣削加工装置，所述方法包括以下步骤：

a)将工件阳极放置于机床主体的阳极驱动机构上，所述电解液循环系统朝向所述工件阳极喷电解液，所述阴极驱动机构驱动所述工具阴极对所述工件阳极进行铣削；

b)所述工具阴极加速离开所述工件阳极表面时，所述球面超声振动系统超声振动，在电解液内瞬间形成微空腔；

c)所述工具阴极加速靠近所述工件阳极表面时，所述微空腔重新闭合，形成液压冲击波；

d)重复步骤b)和步骤c)多次,在所述工件阳极上铣削出微结构。