柱5上下滑动；所 述成型电极7通过螺栓固定在上下滑板4上； 所述夹具8可根据需要多排多列地固定于多夹具支撑台10上，夹具8上固定有针头 21，可实现针头的批量生产，提高加工效率；液位开关9固定在电解液槽20内部且距离电解 液槽20底部一定距离；在电解液过滤池14内设有过滤网13 ;电解液槽20的进水口通过进 液管11连接电解液过滤池14,电解液槽20的出水口通过出液管24连接电解液过滤池14， 在进液管11上设有水泵12 ;水泵12、液位开关9均与控制柜1电连接。
[0015] 所述成型电极7为多排结构，实现固定于单个夹具8中的多根针头21的同时加 工。所述运动控制系统23为DSP，所述DSP结合插补芯片控制X轴运动机构16、Y轴运动 机构15及Z轴运动机构6精确定位运动。
[0016] 如图2所示，利用上述设备进行医用针头电化学加工的方法，包括以下步骤： 第一步：将用于加工的初始进给速度、再次进给速度衰减比例、回退距离、回退速度、力口 工电流、加工电压、加工深度、加工间隙、退刀距离以及退刀速度参数输入控制柜1，存储于 控制器内部RAM固定地址空间中； 第二步：脉冲电源2开启，根据加工电压和加工电流参数，输出与之对应的电压和电 流，同时控制柜1根据输入的参数控制Z轴运动机构6运动，从而驱动上下滑板4带动成型 电极7向针头21表面运动，随着成型电极7与针头21之间间隙的减小，电化学腐蚀加工开 始； 第三步：当初始进给速度设置过快时，导致腐蚀速度小于成型电极7进给速度，使成型 电极7与针头21之间间隙不断减小，同时，电解的电流不断变大；当电解电流超过最大电流 阀值时，为防止短路现象发生，脉冲电源2关闭，同时，Z轴运动机构6运作，驱动上下滑板 4带动成型电极7以回退速度向上移动到回退距离，从而增大成型电极7与针头21之间的 间隙； 第四步：进给速度根据再次进给速度衰减比例的参数数值进行衰减； 第五步：重复第二步至第四步，直至加工至设置的加工深度； 第六步：脉冲电源2关闭，控制柜1控制Z轴运动机构6运作，驱动上下滑板4带动成 型电极7以退刀速度向上运动至退刀距离。
[0017] 上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和 权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种医用针头电化学加工设备，其特征在于，包括控制柜（1 )、脉冲电源（2)、上下滑 板（4)、导向立柱（5)、Z轴运动机构（6)、成型电极（7)、夹具（8)、液位开关（9)、多夹具支 撑台（10)、水泵（12)、过滤网（13)、电解液过滤池（14)、Y轴运动机构（15)、X轴运动机构 (16)、设备底座（17)、工作台（19)、电解液槽（20)、针头（21)、PLC控制系统（22)和运动控 制系统（23); 所述运动控制系统（23)与PLC控制系统（22)置于控制柜（1)内并与控制柜（1)电连 接；脉冲电源（2)与控制柜（1)电连接，脉冲电源（2)的正负极分别与多夹具支撑台（10)、成 型电极（7)电连接；X轴运动机构（16)底部固定在设备底座（17)上，X轴运动机构（16)的 顶部与Y轴运动机构（15)的底部连接且可以沿着X轴方向滑动，Y轴运动机构（15)顶部与 工作台（19)连接且能够沿着Y轴方向滑动；X轴运动机构（16)、Y轴运动机构（15)和Z轴 运动机构（6)均通过通信控制线（18)与控制柜（1)电连接；所述工作台（19)上设有电解液 槽（20)，所述多夹具支撑台（10)置于电解液槽（20)内部，并与工作台（19)固定连接；导向 立柱（5)固定在设备底座（17)上，Z轴运动机构（6)固定在导向立柱（5)上；上下滑板（4) 连接在导向立柱（5)上，且能够沿导向立柱（5)上下滑动；所述成型电极（7)固定在上下滑 板（4)上；所述夹具（8)可根据需要多排多列地固定于多夹具支撑台（10)上，夹具（8)上固 定有针头（21);液位开关（9)固定在电解液槽（20)内部且距离电解液槽（20)底部一定距 离；在电解液过滤池（14)内设有过滤网（13);电解液槽（20)的进水口通过进液管（11)连 接电解液过滤池（14 )，电解液槽（20 )的出水口通过出液管（24 )连接电解液过滤池（14 )，在 进液管（11)上设有水泵（12);水泵（12)、液位开关（9)均与控制柜（1)电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种医用针头电化学加工设备，其特征在于，所述成型电极 (7)为多排结构，实现固定于单个夹具（8)中的多根针头（21)的同时加工。
3. 根据权利要求1所述的一种医用针头电化学加工设备，其特征在于，所述运动控制 系统（23)为DSP，所述DSP结合插补芯片控制X轴运动机构（16)、Y轴运动机构（15)及Z 轴运动机构（6 )精确定位运动。
4. 一种利用上述设备进行医用针头电化学加工的方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一步：将用于加工的初始进给速度、再次进给速度衰减比例、回退距离、回退速度、力口 工电流、加工电压、加工深度、加工间隙、退刀距离以及退刀速度参数输入控制柜（1); 第二步：脉冲电源（2)开启，根据加工电压和加工电流参数，输出与之对应的电压和电 流，同时控制柜（1)根据输入的参数控制Z轴运动机构（6)运动，从而驱动上下滑板（4)带 动成型电极（7)向针头（21)表面运动，随着成型电极（7)与针头（21)之间间隙的减小，电 化学腐蚀加工开始； 第三步：当初始进给速度设置过快时，导致腐蚀速度小于成型电极（7)进给速度，使成 型电极（7)与针头（21)之间间隙不断减小，同时，电解的电流不断变大；当电解电流超过最 大电流阀值时，为防止短路现象发生，脉冲电源（2)关闭，同时，Z轴运动机构（6)运作，驱动 上下滑板（4)带动成型电极（7)以回退速度向上移动到回退距离，从而增大成型电极（7)与 针头（21)之间的间隙； 第四步：进给速度根据再次进给速度衰减比例的参数数值进行衰减； 第五步：重复第二步至第四步，直至加工至设置的加工深度； 第六步：脉冲电源（2 )关闭，控制柜（1)控制Z轴运动机构（6 )运作，驱动上下滑板（4)
【专利摘要】本发明公开了一种医用针头电化学加工设备及方法，所述设备包括控制柜、脉冲电源、上下滑板、导向立柱、Z轴运动机构、成型电极、夹具、液位开关、多夹具支撑台、水泵、过滤网、电解液过滤池、Y轴运动机构、X轴运动机构、设备底座、工作台、电解液槽、针头、PLC控制系统和运动控制系统；本发明设备采用电化学成型加工方法，可实现针头的批量生产，提高加工效率；无需后续处理工序即可获得导向槽较高的表面光洁度，降低人力与生产成本；可省去线切割机床中钼丝的消耗，节约能耗；可实现针头导向槽与导流孔的在同一设备上的分步生产，从而保证生产过程的工序集中，有效提高了加工精度。
【IPC分类】B23H3-00
【公开号】CN104526092
【申请号】CN201410739526
【发明人】李湘生, 任锟, 严逢辉, 温一辉
【申请人】浙江理工大学, 武夷山捷安医疗器械制造有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月8日