电解加工装置及其加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解加工技术，特别是一种电解加工装置及加工方法。
【背景技术】
[0002] 电解加工又称电化学加工（Electrochemical Machining,ECM)是利用电化学阳极 溶解原理除去材料的加工方法。电解加工由于加工速度快、加工精度高、表面质量好、无热 影响层、无宏观切削力、工具阴极无损耗且不受材料强度、韧性、硬度的限制等优点，在航空 航天、兵器、造船、汽车、医疗器械、电子等领域得到了广泛的应用。
[0003] 具有形腔和贯穿孔等复杂结构的零部件大量存在电子、汽车、航空航天、兵器等领 域，其加工方法通常采用电化学加工方式。采用电化学加工方式加工制备具有贯穿孔结构 (如：耳机孔、通音孔、Logo等）的金属壳体，其由待加工工件至成品至少需要两道工序才能 完成整个材料的加工。这是因为传统的电解加工装置的加工电极的进给为Z轴单向进给， 然而加工电极固定于进给机构的固定界面上，因此需要两个或多个独立的加工电极，一个 用于将待加工工件加工成壳体，另外的一个或多个用于壳体上的贯穿结构的加工。以上加 工方式需制造多个电极及多个进给机构，加工成本较高，且更换电极存在误差，因而很难满 足加工精度，并且加工周期长。虽然已经有很多专利提出采用简单电极作展成运动对工件 复杂的结构进行三维加工，并取得良好的效果。但是，此加工电极的需要多个进给机构，设 备复杂成本较高。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述状况，有必要提供一种可以连续地完成金属壳体的形腔和贯穿孔加工的 电解加工装置及加工方法。
[0005] -种电解加工装置，包括加工电极、工件夹具、电解液槽、支撑机构、Z轴进给机构、 XY平面驱动机构、连接件以及进给控制系统。该加工电极包括第一加工电极以及与该第一 加工电极滑动配合的第二加工电极。该Z轴进给机构包括第一 Z轴进给机构和第二Z轴进 给机构，且第一 Z轴进给机构和第二Z轴进给机构由该连接件相连接。该第一加工电极固 定于该连接件上，第二加工电极固定于第二Z轴进给机构的输出轴。进给控制系统控制Z 轴进给机构进而控制加工电极的进给和复位，并调节第一加工电极加工面和第二加工电极 加工面的相对位置以便进行不同形状的电解加工。
[0006] -种电解加工的方法，其步骤如下： 步骤1 :通过调节第一加工电极加工面与第二加工电极加工面的相对位置，使第一加 工电极加工面与第二加工电极加工面组成形腔加工面，以对待加工工件进行壳体形腔的加 工； 步骤2 :形腔加工完毕后，通过调节第一加工电极的位置，使其相对于第二加工电极加 工面形成凸起，只用第二加工电极进行贯穿孔的加工； 步骤3 :贯穿孔加工完毕后，第一加工电极与第二加工电极向上复位，取出工件，此时 工件即为具有贯穿孔结构的金属壳体。
[0007] 上述电解加工装置及其加工方法通过组合加工电极与组合Z轴进给机构的设置， 在不更换电极和重新对位的情况下，连续完成具有贯穿结构的金属壳体的电解加工。本发 明对于复杂结构的电解加工能够有效地减少加工设备数量与加工周期，大大节约了成本并 提高了工作效率。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的电解加工装置的结构示意图。
[0009] 图2是图1所示电解加工装置的加工电极的立体分解示意图。
[0010] 图3是图1所示电解加工装置的加工电极立体示意图。
[0011] 图4是图1所示电解加工装置的加工电极与Z轴进给机构结合的立体示意图。
[0012] 图5是图1所示电解加工装置的形腔加工状态示意图。
[0013] 图6是图1所示电解加工装置的贯穿孔加工状态示意图。
[0014] 主要元件符号说明
【主权项】
1. 一种电解加工装置，其包括工件夹具、加工电极、电解液槽、支撑机构、XY平面驱动 机构，其特征在于进一步包括Z轴进给机构、连接件以及进给控制系统；该加工电极包括第 一加工电极以及与该第一加工电极滑动配合的第二加工电极；该Z轴进给机构包括第一 Z 轴进给机构和第二Z轴进给机构，且第一 Z轴进给机构和第二Z轴进给机构由该连接件相 连接；该第一加工电极固定于该连接件上，第二加工电极固定于第二Z轴进给机构的输出 轴；进给控制系统控制Z轴进给机构进而控制加工电极的进给和复位，并调节第一加工电 极加工面和第二加工电极加工面的相对位置以便进行不同形状的电解加工。
2. 如权利要求1所述的电解加工装置，其特征在于：所述 第一加工电极加工面设有镂空部，所述第二加工电极滑动地装设于第一加工电极的镂 空部。
3. 如权利要求2所述的电解加工装置，其特征在于：所述第二加工电极加工面与第一 加工电极的镂空部的形状相同。
4. 如权利要求1所述的电解加工装置，其特征在于：所述第一加工电极加工面与第二 加工电极加工面平齐共同构成加工电极形腔加工面。
5. 如权利要求1所述的电解加工装置，其特征在于：所述第一 Z轴进给机构带动第二Z 轴进给机构进给，且第二Z轴进给机构能够相对于第一 Z轴进给机构进给。
6. 如权利要求1所述的电解加工装置，其特征在于：所述连接件包括垂直部、水平部以 及镂空部，其中镂空部开设于水平部上，镂空部的形状为圆形、椭圆形或者多边形。
7. 如权利要求6所述的电解加工装置，其特征在于：所述第二Z轴进给机构架设于连 接件的镂空部。
8. -种电解加工方法，包括以下步骤： 步骤1 :通过调节第一加工电极加工面与第二加工电极加工面的相对位置，使第一加 工电极加工面与第二加工电极加工面组成形腔加工面，以对待加工工件进行壳体形腔的加 工； 步骤2 :形腔加工完毕后，通过调节第一加工电极的位置，使其相对于第二加工电极加 工面形成凸起，只用第二加工电极进行贯穿孔的加工； 步骤3 :贯穿孔加工完毕后，第一加工电极与第二加工电极向上复位，取出工件，此时 工件即为具有贯穿孔结构的金属壳体。
【专利摘要】本发明提出了一种具贯穿孔结构金属壳体的电解加工装置及加工方法，该加工装置由加工电极、工件夹具、电解液槽、支撑机构、Z轴进给机构、XY平面驱动机构、连接件以及进给控制系统组成。该加工电极包括第一加工电极以及与该第一加工电极滑动配合的第二加工电极。该Z轴进给机构包括由该连接件相连接的第一Z轴进给机构和第二Z轴进给机构。该第一加工电极固定于连接在第一Z轴进给机构的连接件上，第二加工电极固定于第二Z轴进给机构的输出轴。进给控制系统控制Z轴进给机构进而控制加工电极的进给和复位。本发明的加工装置和加工方法能够连续完成金属素材的形腔和贯穿孔的电化学加工，有效地降低了成本和提高了加工效率。
【IPC分类】B23H3-00, B23H9-00, B23H3-04, B23H9-14
【公开号】CN104625261
【申请号】CN201310555383
【发明人】章绍汉
【申请人】富泰华精密电子（郑州）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月11日
【公告号】US20150129417