高速精密型电化学加工机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高速精密型电化学加 工机，其包括：数码控制系统；电解液；用于对工件加工且能被浸入到电解液中的阴电极和阳电极。所述加工机还包括偏心轮式结构，其由数码控制系统控制，以便用摇臂连接块配合导柱带动阴电极以高频振动方式在电解液中垂直上下振动，其中阴电极的导通脉冲电流及振动频率由数码控制系统控制和调整。本实用新型专利技术能确保工件加工准确。另外，可以通过采用实时全闭式脉冲传输线路能够避免信号受到干扰，实时监察加工时电流状况及保持电流稳定，以达到最大加工速度及最佳工作效能。本实用新型专利技术还可通过人工智能式进级根据间隙的实时状态而按比例调整进级量，大大提高精度和工件质量。

【技术实现步骤摘要】
高速精密型电化学加工机
本技术涉及电化学加工机，尤其是涉及高速及高精密技术的电化学加工机，是一种更高层次的电化学加工。高速精密型电化学加工机能够确保在细小的部件上实现更高精度的图像，亦可进行模具抛光，使工件的表面光洁度更趋完美。
技术介绍
年8月21日公布的中国专利申请CN103252543A公开了一种超薄工件的电解加工方法及装置，属于精密微细电化学加工领域。根据该现有技术，利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理，运用纳米电极对悬挂在电解液液膜中的超薄工件进行纳米电解加工，避免了装夹时由于工件自身的刚性不足而产生形变，致使产生形状误差等问题。 传统的电化学加工机不能自动调整工件的加工参数及进级量，而是加工距离固定。而且传统的电化学加工机电极棒难以令加工电极与工件之间的工作间隙变小，从而大大影响加工速度和表面光滑度。 另外，传统的电化学加工机通常采用以磷酸为主要的电解液，不但对人体有害，废液亦需处理后才能排放，而且加工时，电解液需要加热至90度，加工电流亦甚为巨大，故对于工业应用极不环保。 传统的电化学加工机通常只应用在工件表面抛光，去毛边和导角，因其加工精度比较差，不能加工复杂外形，亦无法作精微成型或精密加工。
技术实现思路
针对现有技术的以上情况，本技术要解决的技术问题之一是提供一种改善加工精度的电化学加工机，其包括:数码控制系统；电解液；用于对工件加工且能被浸入到所述电解液中的阴电极和阳电极；偏心轮式结构，其由所述数码控制系统控制，以便用摇臂连接块配合导柱带动所述阴电极以高频振动方式在所述电解液中垂直上下振动，其中所述阴电极的导通脉冲电流及振动频率由所述数码控制系统控制和调整。通过该方案实现了在细小部件上实现高精度加工。不但能实现在工件表面抛光、去毛边和导角，而且还改善了加工精度和加工复杂外形，以及对工件作精微成型或精密加，确保工件加工准确。 根据所述的电化学加工机的一种改进方案，所述数码控制系统按照所述阴电极和阳电极之间放电的导通和关断比来调整相应的加工参数并由此调整加工进级量。通过采用人工智能式进级，可根据放电的实时状态按比例调整进级量，将电极和工件之间的间隙保持在某个进级上，而且可通过调整电极的振动频率及脉冲的开关时间，以配合不同的加工要求。优选地，所述加工参数包括所述阴电极的导通脉冲电流、振动频率和/或所述阴电极与所述工件之间的距离。 根据所述的电化学加工机的一种改进方案，所述数码控制系统用于在加工开始时使用粗加工参数而实施大电流加工，在加工接近完成时自动缩短所述阴电极与工件之间的距离，将所述阴电极和工件之间的间隙保持在5 μ m内，尤其是I μ m内。从而大大提高精度和工件质量，以令工件表面幼细光滑。 根据所述的电化学加工机的另一种改进方案，在所述阴电极和/或阳电极上连接一个放电回路，该放电回路内不设限流电阻，而采用超低内阻的放电导线。通过该措施减少了电路功率损耗，能耗P趋近零，耗电量低，提高了加工工作效率。 根据所述的电化学加工机的又一种改进方案，所述数码控制系统包括以下器件:工业级计算机、脉宽调制PWM开关芯片、模拟隔离器、模数及数模转换器、绝缘栅双极型晶体管IGBT、现场可编程门阵列FPGA和/或复杂可编程逻辑装置CPLD(ComplexProgrammable Logic Device) o在所述器件之间可以由实时全闭式的脉冲传输线路相连接。 优选地，所述模数转换器用于实时监视加工时流过所述阴电极和/阳电极的电流，以便在出现电弧时由所述数码控制系统关闭被施加给所述阴电极和/阳电极的脉冲信号。数码控制系统实时检查电极反馈信号以保护电极，当出现电弧时控制系统会实时关闭被输入给加工电极的脉冲信号，并加大下次休止时间。在休止时间开始时自动调整电压，将电压保持稳定。 根据所述的电化学加工机的一种改进方案，所述偏心轮式结构是可更换的偏心轮式结构，和/或所述工件位于所述阳电极上。所述阴电极的振动频率可以为1Hz至100Hz，而振幅可小到0.1mm,可更换偏心轮令振幅增加至0.6mm。由于采用偏心轮设计，电极能在加工时不停振动，可提高电解质的交换率，从而效率得以提升。 根据所述的电化学加工机的再一种改进方案，采用NaNO3取代旧式的磷酸溶液作电解液。该电解液对人体无害，而且废液无需特殊处理，因为经过电解后只会产生氢气、氢氧化钠和硝酸金属化合物。溶液浓度可以为30g/L，加工电流亦可以在100A内。当然也可以采取其它溶液浓度和加工电流参数。因此电解液可循环再用，十分环保。 总之，本技术可带来的有益效果包括:可以提高加工速度，人工智能方便调控，令工件更精密更光洁，同时能减低消耗。 下面结合附图所示的实施例来详细讲述本技术。 【附图说明】 图1是本技术的高精密型电化学加工机的结构说明图， 图2是本技术的高精密型电化学加工机的电路板， 图3是本技术的高精密型电化学加工机的电压波形图， 图4是本技术的高精密型电化学加工机的放电电路图，以及 图5是本技术的高精密型电化学加工机的保持电压电路图。 【具体实施方式】 在图1中示出了本技术的高精密型电化学加工机的示意性机械结构，其中该偏心轮式结构由轴承1、驱动轴2、偏心轴3及外壳6组装而成。同时在该偏心轮式结构上加装一个摇臂连接块7以使得偏心轮没有虚位，从而确保由偏心轮带动的电极5行位准确。这里，虚位是指偏心轮转动时可能带动电极5移动到左/右面，从而导致电极5在上下方向上的行位不正确。根据本技术，为了保证偏心轮转动时电极5只有上下方向的振动而没有左右移动，使用摇臂连接块7连接电极5，而且摇臂连接块7配合导柱4使得电极5不会左右移动。通过该方式，实现了偏心轮没有虚位，从而能够减少电极5与被加工工件之间的加工间隙，并保持电流畅通和提高电解质的交换率。通常，振动的电极5是阴极，而被加工的工件位于阳极上(没有在图中示出)。 根据本技术，上述偏心轮式结构配合导柱4可以使电极5按给定的振动频率垂直上下移动，从而可以实现按高频振动方式加工工件，其中施加给电极5的脉冲电流、该电极5的振动频率和振动幅度均可通过数码控制系统控制和调整。偏心轮每次转动时都可以带动电极5上下振动。为便于使用，所述偏心轮式结构可以优选采用可更换的偏心轮式结构。当然也可以是固定的结构。 在机械上，由马达经诸如皮带的传动装置带动位于图1上方的螺杆，致使偏心轮配合导柱4上下移动，从而也带动与偏心轮连接的电极5做上下运动。这样，阴电极5的振动结构采用了优选为可更换式的偏心轮设计，偏心轮没有虚位保证了工件能准确地进行高精度加工。另一方面，阴电极5的振动频率优选为1Hz至100Hz，而振幅优选为0.1mm，可更换式偏心轮可使振幅增加至0.6_。由于采用偏心轮设计，电极能在加工时不停振动，可提高电解质的交换率，以提高加工效率。 根据本技术的高智能高精密型电化学加工机，其采用NaNO3溶液作电解液。该电解液对人体无害，经过电解后，只会产生氢气、氢氧化钠和硝酸金属化合物，而废液亦无需特殊处理。电解液可循环再用而且耗电量低，故十分环保。这是非常有利的，极适于环保的工业用途。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学加工机，其包括：数码控制系统；电解液；用于对工件加工且能被浸入到所述电解液中的阴电极（5）和阳电极；其特征在于，所述电化学加工机还包括：偏心轮式结构（1，2，3，6），其由所述数码控制系统控制，以便用摇臂连接块(7)配合导柱(4) 带动所述阴电极(5) 以高频振动方式在所述电解液中垂直上下振动，其中所述阴电极（5）的导通脉冲电流及振动频率由所述数码控制系统控制和调整。

【技术特征摘要】
1.一种电化学加工机，其包括: 数码控制系统； 电解液； 用于对工件加工且能被浸入到所述电解液中的阴电极(5)和阳电极； 其特征在于， 所述电化学加工机还包括: 偏心轮式结构(1，2，3，6)，其由所述数码控制系统控制，以便用摇臂连接块(7)配合导柱(4)带动所述阴电极(5)以高频振动方式在所述电解液中垂直上下振动，其中所述阴电极(5)的导通脉冲电流及振动频率由所述数码控制系统控制和调整。2.如权利要求1所述的电化学加工机，其特征在于:所述数码控制系统按照所述阴电极(5)和阳电极之间放电的导通和关断比来调整相应的加工参数并由此调整加工进级量。3.如权利要求2所述的电化学加工机，其特征在于:所述加工参数包括所述阴电极(5)的导通脉冲电流、振动频率和/或所述阴电极(5)与所述工件之间的距离。4.如权利要求2所述的电化学加工机，其特征在于:所述数码控制系统用于在加工开始时使用粗加工参数而实施大电流加工，在加工接近完成时自动缩短所述阴电极与工件之间的距离，将所述阴电极和工件之间的间隙保持在I 内。5.如权利要求2所述的电化学加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹益晟，
申请(专利权)人：杜芬工程有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港;81