一种电解加工设备的制作方法

本实用新型涉及电化学加工领域，特别是涉及一种电解加工设备。

背景技术：

电解加工是基于电化学过程的阳极溶解原理，借助预先成型的阴极对材料进行腐蚀加工的方法。与其他机械加工方法相比，电解加工是以离子形式去除金属材料，具有加工速度快、表面质量好等优点。

现有技术中，一般采用待加工件接电极的负极，铜公接正极，浸泡在低导电率的液体(煤油)中，当电极靠近待加工工件时电压会击穿煤油对待加工工件放电，形成瞬间的高温，把金属表面碳化脱落的方法进行电解加工，这种方式，随着持续加工，电极与待加工件的间隙逐渐增大，会导致加工精度变差，而若要使得间隙一直很小时，则电解产生的电解产物与电解热难以排除，从而降低加工精度及稳定性，同时由于电解液流畅状况不佳，会降低电解时的化学反应速率，从而降低生产效率。

技术实现要素：

本实用新型主要提供一种电解加工设备，旨在解决电解加工中随着加工的进行，加工间隙变大导致加工精度低，且小间隙时，电解液流通不流畅而降低生产效率的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电解加工设备，包括电源；加工工具，与待加工件相对设置，并与所述待加工件分别接收所述电源的正负电压以使所述待加工件和所述加工工具分别作为所述电解加工设备的第一电极和第二电极；电解液注入装置，靠近所述加工工具与所述待加工件设置以在所述加工工具与所述待加工件之间注入电解液；进给驱动装置，连接所述加工工具以驱动所述加工工具向所述待加工件移动；偏心驱动装置，连接所述加工工具及所述进给驱动装置并驱动所述加工工具作往复运动；其中，在所述往复运动的过程中，所述加工工具通过所述电解液对所述待加工件进行电解加工。

其中，进一步包括控制系统，所述控制系统控制所述电源在所述加工工具与所述待加工件的距离等于所述预设距离时发出脉冲电流以开始对所述待加工件进行电解加工。

其中，所述加工工具的侧面设有绝缘层以在所述电解加工的过程中，所述加工工具的所述侧面不与所述待加工件发生电解反应。

其中，所述待加工件为金属材料的手机壳。

其中，所述进给驱动装置包括：进给驱动电机；丝杠，与所述进给驱动电机相连接，以在所述进给驱动电机的驱动下而转动；第一滑块，分别与所述丝杠和所述加工工具相连接，以随着所述丝杠的转动而带动所述第一滑块移动从而驱动所述加工工具向所述待加工件移动。

其中，所述偏心驱动装置与所述进给驱动装置中的所述第一滑块相连接。

其中，所述偏心驱动装置包括：偏心驱动电机，与所述第一滑块固定连接；第二滑块，分别与所述偏心驱动电机和所述加工工具相连接，以在所述偏心驱动电机的驱动下而带动所述加工工具进行往复运动。

其中，进一步包括：机座，其中，所述电源、所述加工工具、所述电解液注入装置、所述进给驱动装置和所述偏心驱动装置分别设置在所述机座上。

其中，进一步包括：承载组件，设置在所述机座上以用于承载所述待加工件。

其中，所述承载组件包括：承载台，用于承载所述待加工件；压紧件，用于固定所述待加工件；和压紧气缸，与所述承载件相连接，以控制所述压紧件释放或者固定所述待加工件。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过进给驱动装置驱动加工工具向待加工件移动，解决了随着电解加工的进行，加工工具与待加工件之间距离变大而导致的加工精度变差的问题。同时本实用新型还通过偏心驱动装置驱动加工工具做往复运动，加快了电解液的流动，从而提高了加工速度、加工精度及稳定性。

附图说明

图1是本实用新型电解加工设备实施例的立体结构示意图；

图2是图1中部分结构示意图；

图3是为图1中电源连接示意图；

图4是图1中进给驱动装置结构示意图；

图5是控制系统与其他结构的电连接示意框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型所提供的一种电解加工设备做进一步详细描述。

请一并参阅图1及图2，本实用新型提供的电解加工设备实施例包括：机座101、承载组件102、加工工具103、电源104、电解液注入装置105、进给驱动装置106及偏心驱动装置107，该电解加工设备可以进一步包括废液回收槽108及控制系统109。该电解加工设备用于电解加工待加工件10。

其中，待加工件10为金属件，在本实施例中，待加工件10为金属材料的手机壳。

机座101包括机台1011及设置于机台1011上的机壳1012。

其中，机壳1012的四周及顶部形成一容置空间1013，承载组件102、加工工具103、电源104、电解液注入装置105、进给驱动装置106及偏心驱动装置107均位于该容置空间1013内。面向操作者的机壳1012可打开或关闭，方便操作人员使用。此外，面向操作者的机壳1012还可以是透明的，方便该电解加工设备加工时，操作人员观察。

承载组件102设置于机座101上，用以承载待加工件10。

具体地，承载组件102设置于机台1011上，包括承载台1021、压紧气缸1022及压紧件1023。

其中，承载台1021固定设置于机台1011上，用于承载待加工件10，在本实施例中，承载台1021通过螺栓连接的方式固定于机台1011上。压紧气缸1022设置于承载台1021上，且与压紧件1023连接，在待加工件10被放置在承载台1021后，压紧气缸1022可控制压紧件1023压紧以固定待加工件10，并在需要取出待加工件10时，压紧气缸1022控制压紧件1023松开并旋转以释放待加工件10。

加工工具103设置于机座101上，且与待加工件10相对设置，且加工工具103的形状与待加工件10的目标形状相对应设置，以便在待加工件10上加工出与加工工具103相应的形状。

其中，加工工具103侧面设有绝缘层1031，以使得在加工工具103与待加工件10进行电解加工的过程中，加工工具103的侧面不与待加工工件10发生电解反应，从而提高加工的精度。

共同参阅图1及图3，电源104可设置于容置空间1013的任一位置，且电源104的正负极分别连接待加工件10及加工工具103，以使得待加工件10及加工工具103作为该电解加工设备的第一电极及第二电极，即阳极与阴极。

其中，电源104可以为直流脉冲电源，也可以为直流电源，电压为5～15V。

进一步参阅图1及图2，电解液注入设备105靠近加工工具103及待加工件10设置，用于在加工工具103与待加工件10之间注入电解液。

在一实施方式中，电解液注入设备105以恒定速度持续向加工工具103与待加工件10之间注入电解液。

具体地，在本实施例中，电解液注入设备105为一管道装置，该管道的一端靠近加工工具103及待加工件10，另一端与电解池1051连通。

其中，电解池1051中装有电解液，该电解液包括但不限于氯化钠(下文以NaCl表示)及硝酸钠(NaON₃)，浓度为6～15％。

请一并参阅图1、图2及图4，进给驱动装置106设置于机座101上，包括进给驱动电机1061、丝杠1062及第一滑块1063。

其中，丝杠1062与进给驱动电机1061连接，以在进给驱动电机1061的驱动下而转动；第一滑块1063与丝杠1062连接，以随着丝杠1062的转动而移动。

在一个实施例中，进给驱动电机1061驱动第一滑块1063的进给速度为0.1mm/min～2mm/min。

在另一实施例中，进给驱动电机1061也可周期性的多次驱动所述第一滑块1063向下移动。

偏心驱动装置107，连接加工工具103以驱动加工工具进行往复运动，包括偏心驱动电机1071、第二滑块1072。

具体地，第二滑块1072分别与偏心驱动电机1071及加工工具103连接，以使得加工工具103在偏心驱动电机1071的驱动下而带动加工工具103进行往复运动。

其中，偏心驱动电机1071驱动加工工具103往复运动的频率为0～50Hz。

进一步地，在本实施例中，偏心驱动电机1071还与第一滑块1063连接，以在第一滑块1063移动时驱动偏心驱动电机1071移动，这种情况下，第一滑块1063上还设有滑轨1064，第二滑块1072与滑轨1064啮合，以使得加工工具103在偏心驱动电机1071的驱动下而带动加工工具103在滑轨1064的方向上进行往复运动。

此外，当电源104为直流电源时，电源104持续在加工工具103与待加工件10之间提供稳定的电压。当电源104为直流脉冲电源时，电源104按照预设的周期在加工工具103与待加工件10之间提供稳定的电压。该预设的周期与加工工具103做的往复运动的频率相对应，且在加工工具103与待加工件10之间的距离不大于一定距离时，电源104开始提供电压，在加工工具103与待加工件10之间的距离大于一定距离时，电源104停止提供电压。

可选的，该一定距离为10μm。

废液回收槽108设置于机台1011上，用于回收电解后的电解液。

具体地，废液回收槽108位于待加工件10的下方，以使得电解后的电解液流入废液回收槽108中。

进一步地，废液回收槽108还与电解池1051连通。

在一优选实施方式中，控制系统109与进给驱动电机1061、偏心驱动装置107以及电解液注入装置105相连，以控制进给驱动电机1061驱动第一滑块1063，控制偏心驱动装置107驱动加工工具103进行往复运动，以及控制电解液注入装置105向加工工具103与代加工件10之间注入电解液。

在一优选实施方式中，控制系统109还与电源104相连，以用于在控制偏心驱动装置107驱动加工工具103作往复运动的过程中，根据加工工具103的运动状态控制电源104发出脉冲电流以对待加工件10进行电解加工。

共同参阅图5，控制系统109包括控制面板1091、存储器1092及处理器1093，控制面板1091设置于机壳1012上，用于接收用户输入的控制指令，存储器1092中存储有预设的控制程序，处理器1093用于根据用户输入的控制命令来执行存储器1092中的相应的控制程序，以实现控制系统109控制进给驱动装置106、偏心驱动装置107、电解液注入装置105以及电源104。

共同参阅图1、图2、图4及图5，在使用该电解加工设备电解加工待加工件10时，当待加工件10被放置于承载台1021上，通过控制系统109控制压紧气缸1022以带动压紧件1023压紧待加工件10。此时，通过控制系统109控制进给驱动电机1061驱动第一滑块1063向待加工件10移动，且由于第一滑块1063与偏心驱动电机1071连接，偏心驱动电机1071通过第二滑块1072与加工工具103连接，进而进给驱动电机1061间接驱动加工工具103向待加工件10移动。需要说明的是，进给驱动电机1061驱动第一滑块1063向待加工件10移动的速度与待加工件10的电解加工的速度相对应。与此同时，通过控制系统109控制偏心驱动电机1071驱动加工工具103作往复运动，并在驱动加工工具103作往复运动的过程中，控制电解液注入设备105在加工工具103与待加工件10之间注入电解液。当加工工具103到达与待加工件10的距离为预设距离的位置时，控制电源104发出脉冲电流，对待加工工件10进行电解加工，在本实施例中，即为加工工具103与待加工件10之间的间隙为10μm的位置。具体地，在加工过程中，通过控制系统109控制偏心驱动电机1071驱动加工工具103使得加工工具103与待加工件10之间的间隙继续变小，同时控制所述电源104发出的脉冲电流不断增大，直至加工工具103与待加工件10之间的间隙为2～5μm时，脉冲电流达到最大，以达到最佳加工精度的效果。在此之后，控制偏心驱动电机1071驱动加工工具103远离待加工件10，并在加工工具103远离待加工件10过程中，控制电解液注入设备105在加工工具103与待加工件10之间注入新的电解液以进行下一循环的加工，同时新的电解液冲走电解后的电解液流入废液回收槽108内，以此类推，往复循环的进行电解加工。其中，在加工工具103远离待加工件10的过程中，加工工具103与待加工件10之间的最大远离距离可达到410μm。

进一步参阅图3，电解液以NaCl为例，待加工件10以铁(下文以Fe表示)为例，来简要说明电解加工中的化学反应。在电解加工工程中，电源104的正负极分别连接待加工件10及加工工具103，以使得待加工件10及加工工具103作为该电解加工设备的阳极与阴极。此时，在电源104发出电压的情况下，待加工件10的Fe失电子以形成铁离子(下文以Fe⁺表示)，从而加工待加工件10，而电解液中的水得电子以生产氢气和氢氧根(下文以OH^-表示)，进一步地，OH^-与Fe⁺发生化学反应以生成沉淀物氢氧化铁一同进入废液回收槽108中。

区别于现有技术的情况，本实用新型通过进给驱动装置驱动加工工具向待加工件移动，解决了随着电解加工的进行，加工工具与待加工件之间距离变大而导致的加工精度变差的问题。同时本实用新型还通过偏心驱动装置驱动加工工具做往复运动，加快了电解液的流动，从而提高了加工速度、加工精度及稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。