[发明专利]一种多孔电极内充液电解电火花加工系统与方法

说明书

本发明公开了一种多孔电极内充液电解电火花加工系统，包括：多孔电极、加工系统、辅助供液系统以及运动控制系统，其中，加工系统包括工作液箱、电极夹持装置、工件夹具、辅助电极、工作电源和电解液；多孔电极固定于电极夹持装置上，电极夹持装置带动多孔电极转动；辅助供液系统为多孔电极供给电解液；运动控制系统控制工件朝向多孔电极运动；工作电源的正极与辅助电极连接，其负极与多孔电极连接。另外，本发明也公开了一种多孔电极内充液电解电火花加工方法，该方法采用了该系统进行加工。本发明利用多孔电极辅助供液，加工深孔时，可补充加工区域电解液，促进电解反应生成气膜，同时不会在加工中心区域留下料芯，提高了孔的加工效率和质量。

技术领域

本发明涉及绝缘硬脆材料的特种加工领域，具体涉及一种多孔电极内充液电解电火花加工系统与方法。

背景技术

随着航天领域、微机电系统等领域的发展，微小尺寸绝缘硬脆材料的应用需求也越来越大。但是由于绝缘硬脆材料本身高硬度和高脆性的特点，传统的机械加工方法难以完成微细结构的加工,电解电火花加工方法是目前较为合适的一种加工方法。

电解电火花加工是利用工具电极在电解液中电解产生气膜并击穿，产生火花放电来对工件材料进行去除的工艺。该加工方法结合了电解加工和电火花加工的特点，因此，在加工绝缘硬脆材料方面具有很好的应用前景。但随着加工深度的增加，电解液更新困难，气膜会越来越不稳定，火花放电难以持续进行，使得加工质量和加工效率大大降低。

申请号为201811383218.4的中国专利公布了一种电解电火花加工装置,其特征在于,利用了中空管结构的自放电电极，在对工件进行加工时,盛放在第二导电中空管内部的非牛顿流体电解液流向并维持在所述自放电电极的加工区域内。该方法可以提高加工效率，降低工件尺寸和加工场合对加工的限制，并可以减少因电解液发生溅射或漏出而对机械设备和环境所带来的影响。但是改加工方式在加工孔时，会在孔底部残留一定尺寸的料芯。

授权号为CN102528187B的中国专利公布了一种倒置式电化学放电加工方法及装置，其特征在于将工具电极安装在绝缘硬脆材料工件的下方，电解反应产生的气泡会富集在加工工件下方电极端部的周围，形成稳定气膜，且加工屑在重力的作用下比较容易排出。但是该方法采用的是实体电极，无法向放电加工间隙供给电解液，随着加工孔的深度增加，极间电解液更新速度降低，影响加工质量。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述非导电材料现有加工方法存在的不足，而提供了一种多孔电极内充液电解电火花加工方法，本申请的方案通过采用具有多通液管道的多孔材料作为工具电极，将辅助电解液通过通液管道送入放电加工区域，改善气膜质量与成型速率，避免加工表面料芯的产生，提高加工精度，减小小孔锥度，有效提高了加工小孔的质量。

为了实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种多孔电极内充液电解电火花加工系统包括：多孔电极、加工系统、辅助供液系统以及运动控制系统；加工系统包括工作液箱、电极夹持装置、工件夹具、辅助电极、工作电源和电解液；多孔电极固定于电极夹持装置上，电极夹持装置可带动多孔电极转动；辅助供液系统用于为多孔电极供给电解液；运动控制系统用于控制工件朝向工具电极运动；工作电源的正极与辅助电极连接，负极与多孔电极连接。方法：该加工方法采用了该加工系统进行加工。本发明采用倒置式布局，将工件置于电极上方，工件蚀除物在重力作用下比较容易地排出，产生的气泡会聚集在加工工件下方，在电极周围形成稳定气膜。

进一步地，所述的辅助供液系统包括：辅助工作液箱、耐压管道和微量泵；所述的辅助工作液箱中设置有所述电解液；所述的耐压管道上设置有所述微量泵；通过所述的耐压管道和所述微量泵将所述辅助工作液箱中的所述电解液供给至所述多孔电极。

进一步地，所述的辅助工作液箱与所述工作液箱连通，且通路上设置有微量泵。