運絲微細電解線切割工藝制造技術

一種運絲微細電解線切割工藝，屬于微細電解加工領域。該工藝的特點在于：使用運絲方法增強產物排出，運絲的方式可以是單向運絲、往復運絲或者微幅振動運絲等。加工采用表面存在微織構的線電極，微織構可以是微凸起，也可以是微凹坑或者微溝槽等結構。線電極表面微織構作用是：???????????????????????????????????????????????提高線電極的親水性，增強線電極表面對溶液分子的吸附能力；增強線電極對電解液及加工產物帶動作用，增強運絲過程中加工產物和加工區廢舊電解液的排出，并改善運絲增強新鮮電解液進入加工區域的效果；親水的微織構使得加工過程中氣泡難以附著在線電極中，改善加工區域氣泡的排出效果。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種運絲微細電解線切割工藝，屬于微細電解加工領域。該工藝的特點在于：使用運絲方法增強產物排出，運絲的方式可以是單向運絲、往復運絲或者微幅振動運絲等。加工采用表面存在微織構的線電極，微織構可以是微凸起，也可以是微凹坑或者微溝槽等結構。線電極表面微織構作用是： 提高線電極的親水性，增強線電極表面對溶液分子的吸附能力；增強線電極對電解液及加工產物帶動作用，增強運絲過程中加工產物和加工區廢舊電解液的排出，并改善運絲增強新鮮電解液進入加工區域的效果；親水的微織構使得加工過程中氣泡難以附著在線電極中，改善加工區域氣泡的排出效果。【專利說明】運絲微細電解線切割工藝
本專利技術的一種運絲微細電解線切割工藝，屬于微細電解加工領域。
技術介紹
微細電解加工是基于電化學離子去除原理來微量溶解工件的技術，理論上可以達 到單個原子尺度的加工精度，具有高效、低成本、與材料硬度無關、不產生加工應力等原理 上的優勢，在微細加工方面存在著巨大的發展潛力。微細電解線切割是電解原理和線切割 形式相結合的一種新型微細電解加工技術，由于線電極沒有損耗，可以采用微米級直徑金 屬絲做電極，加工出小至數微米的切縫。 電解加工過程中產生氣泡和固體加工產物，如果這些加工產物不能及時排出，蓄 積在加工區內，將會導致加工區局部電解液成分、濃度發生很大程度的改變，從而降低加工 反應速度甚至中斷加工。當采用線電極去電解加工高深寬比微細結構的時候，由于側面間 隙通常縮小到數微米甚至達到亞微米尺度，加工產物極易蓄積在加工區，造成短路，使加工 無法持續進行。 為了有效地移除電解產物，保證加工的持續進行，常規電解加工主要利用高壓、高 速的電解液流動來帶走反應產物。但在微細電解加工時，由于電極本身尺寸微小，高沖液壓 力可能導致電極發生振動甚至變形損壞；且由于加工間隙微小，電解液沿程壓力損失大，夕卜 部沖液對加工區域內部較深處電解液的擾動和更新能力很弱。目前微細電解加工改善電解 產物排出、更新加工間隙內部電解液的途徑有工具電極高速旋轉、工具電極間歇回退、線電 極軸向微幅振動和PZT壓電陶瓷高頻振動。線電極軸向微幅振動利用線電極表面與電解液 之間的固壁引力帶動電解液在加工間隙內流動，可以在一定程度上改善加工間隙內流場， 提高產物排出效率和加快電解液更新，提高加工穩定性和加工精度，但是加工過程中仍存 在固體加工產物和氣泡附著在線電極和工件表面的問題，加工產物排出效果仍需進一步改 善。如何更好地解決加工過程中加工產物及時、穩定排出的問題，已成為電解線切割工藝進 一步發展的瓶頸。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有微細電解線切割技術中加工產物排出困難，提供一種可 以顯著提高加工精度和加工穩定性的運絲微細電解線切割工藝。 -種運絲微細電解線切割工藝，采用金屬材質線電極，其中電解運絲的方式為單 向運絲、或往復運絲、或微幅振動運絲，其特征在于：上述線電極表面存在微織構。 本專利技術采用帶有表面微織構線電極通過運絲對改善加工產 物排出這一工藝改善加工產物排出和電解液更新。微織構作用是： ①提高線電極的親水性，增強線電極表面對溶液分子的吸附能力；②增強線電極對電解液 及加工產物帶動作用，增強運絲過程中加工產物和加工區廢舊電解液的排出，并改善運絲 增強新鮮電解液進入加工區域的效果；@親水的微織構使得加工過程中氣泡難以附著在線 電極中，改善加工區域氣泡的排出效果。 所述的運絲微細電解線切割工藝，其特征在于：上述微織構為微凸起、微凹坑、微 溝槽中的一種或幾種結構組合。上述微織構為單一結構陣列，或單一結構無序排列，或多種 結構有序排列，或多種結構無序排列。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是運絲微細電解線切割示意圖； 圖2表面是帶有微凸起的線電極局部示意圖； 圖3表面是帶有微凹坑的線電極局部示意圖； 圖4表面是帶有微溝槽的線電極局部示意圖； 圖5表面是帶有微螺紋的線電極局部示意圖； 圖中標號名稱：1、脈沖電源，2、工件，3、線電極。 【具體實施方式】 圖1是采用帶有表面微織構線電極的運絲微細電解線切割示意圖。其特點是加工 過程中，線電極在進給的同時沿線電極軸向同步實現運絲，利用線電極與電解液之間的固 壁引力帶動電解液流動，改善加工產物的排出和加快電解液更新。 下面結合圖1說明實施本專利技術--"一種采用帶有表面微織構線電極的運絲微細 電解線切割工藝"的操作過程。 (1)連接好設備，開啟電源，打開控制軟件； (2) 將工件2和電極絲3分別安裝到電解液槽和機床主軸，并在電解液槽中注入適合高 度的電解液； (3) 工件2接脈沖電源1正極，線電極3接脈沖電源1負極，打開脈沖電源1開關； (4) 通過控制軟件設定線電極3相對于工件2的運動軌跡； (5) 通過控制軟件控制線電極對刀、進給，并實現同時運絲功能，實現軌跡或者結構的 加工。【權利要求】1. 一種運絲微細電解線切割工藝，采用金屬材質線電極，其中電解運絲的方式為單向 運絲、或往復運絲、或微幅振動運絲，其特征在于：上述線電極表面存在微織構。2. 根據權利要求1所述的運絲微細電解線切割工藝，其特征在于：上述微織構為微凸 起、微凹坑、微溝槽中的一種或幾種結構組合。3. 根據權利要求2所述的運絲微細電解線切割工藝，其特征在于：上述微織構為單一 結構陣列，或單一結構無序排列，或多種結構有序排列，或多種結構無序排列。【文檔編號】B23H7/20GK104475893SQ201410610757【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日 【專利技術者】曾永彬, 徐坤, 曲寧松, 朱荻 申請人:南京航空航天大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種運絲微細電解線切割工藝，采用金屬材質線電極，其中電解運絲的方式為單向運絲、或往復運絲、或微幅振動運絲，其特征在于：上述線電極表面存在微織構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾永彬，徐坤，曲寧松，朱荻，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32