一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，包括供电模块、电解液模块、夹具和五层结构，五层结构由上阴极块、上遮蔽模板、待加工工件、下遮蔽模板和下阴极块依次贴合形成；夹具内形成腔体；五层结构在腔体内被夹具压紧，用于分隔腔体；上下遮蔽模板都开有上下贯穿的微流道，上下阴极块与微流道对齐，使得电解液从微流道流过时加工该工件。本发明专利技术通过五层结构将各个加工区隔离，通过微流道设计出侧向冲液更好地冲刷杂质，通过上下阴极块规划出垂直电场使得加工精度更高，通过夹具压紧五层结构使得工件不会抖动，能够在金属工件上下表面同时高效加工出尺寸一致性好、加工精度高、表面质量好的阵列微沟槽结构。本发明专利技术还提供加工方法。

Device and method for two-sided synchronous electrochemical machining of array micro grooves

The invention provides a double-sided synchronous electrochemical machining array micro-groove device, which comprises a power supply module, an electrolyte module, a clamp and a five-layer structure. The five-layer structure is composed of an upper cathode block, an upper shielding template, a workpiece to be processed, a lower shielding template and a lower cathode block, which are successively bonded to form a cavity, and a five-layer structure is arranged in the cavity. The body is pressed by a clamp to separate the cavity, and the upper and lower shielding templates are provided with a micro-channel through which the upper and lower cathode blocks are aligned with the micro-channel, so that the electrolyte flows through the micro-channel to process the work. The invention isolates each processing area through five-layer structure, designs lateral flushing fluid to better scour impurities through micro-channel, plans vertical electric field through upper and lower cathode blocks to make machining precision higher, and makes the workpiece not shake by clamping five-layer structure, and can efficiently process the ruler at the same time on the upper and lower surface of the metal workpiece. An array micro groove structure with good consistency, high machining accuracy and good surface quality. The invention also provides a processing method.

【技术实现步骤摘要】
一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置及方法
本专利技术涉及微沟槽加工
，尤其涉及一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置及方法。
技术介绍
随着电子元器件朝着微小型、精密型、集成型方向发展，越来越多的零部件表面使用了微结构来提高产品的性能。其中，微筛网、微喷丝嘴、微掩模板、微光栅等表面存在大量的微沟槽结构，使零部件表现出优异的筛分特性、熔融物成形特性、图案成形特性、信号传递特性等。目前微沟槽结构的加工方法主要有：机械加工、激光加工、电火花成形和线切割加工、电解加工等。机械加工中刀具与工件之间存在作用力，导致加工后的工件产生变形，得到的沟槽一般有边角毛刺等缺陷；激光加工由于热效应的影响，在沟槽表面存在重熔层和翻边，在对表面质量要求严格的使用场合必须进行磨料气射流或化学研磨等二次加工；电火花成形与线切割加工存在工具损耗，需要制作成形电极或加工前需要穿丝、张紧，加工后的工件表面同样存在重熔层和热影响区，在要求较高的场合需要进行二次加工，并且在实际加工中存在断丝现象，影响加工效率。从原理上来讲，电解加工(ECM)具有非接触、与材料硬度强度无关、无切削力、高材料去除率、无工具损耗等优点，可以保证加工后工件无应力变形，所以电解加工技术为难加工金属表面微沟槽结构的高效率、低成本、高稳定性加工提供了有效途径。但电解加工时的电场、流场等需要认真考虑和恰当设计，否则加工的精度和效率等难以得到有效保证。现有技术的缺点：专利201210250510.5提出的方法需要在工件上开微小孔，并且所开孔数要与预期加工槽数相等，对难加工材料表面开孔已经是技术难题，并且穿丝、张紧工作步骤繁琐；所采用的外部多喷头冲液方式需要对每个加工区进行对准，对准度不佳时直接影响加工稳定性。专利201710282730.9提出的方法由于左右挡板要安装丝线，并进行进给，所以实际上丝线横跨整个工件，只能加工左右贯穿槽，无法加工非贯穿型微沟槽。专利201710311839.0提出的射流电解加工方法，虽然能实现微沟槽的高效率、高精度加工，但由于射流扫过后已加工表面仍然有较多的电解液，容易继续腐蚀已加工表面，使已加工表面发黑，进而导致加工表面质量下降。专利CN201610801107.5提出的微群槽连续电解加工方法供液方面是依靠外部喷嘴对加工区喷液，并且对不同的工位需布置相对应的喷嘴，随着加工深度的增加，电解液进入加工区的量逐渐减少，一定程度上影响加工稳定性。专利200810022328.8提出的反拷方案，即便能加工出群条状电极，在成形电极电解加工微沟槽时也要对流场进行合理设计，否则很难维持电解加工稳定性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置及方法，利用电解加工的方法，实现在金属工件上下表面同时高效加工出尺寸一致性好、加工精度高、表面质量好、上下贯穿，左右不贯穿的阵列微沟槽结构。本专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，包括供电模块、电解液模块、夹具、上阴极块、上遮蔽模板、待加工工件、下遮蔽模板和下阴极块；所述夹具内形成腔体，所述腔体设置有入液口和出液口，用于输入输出电解液；所述上阴极块、所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板和所述下阴极块依次贴合形成五层结构，所述五层结构被所述夹具压紧；所述五层结构设置在所述腔体内部，所述上阴极块和所述下阴极块与所述腔体内壁贴合，所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板的四边与所述腔体内壁贴合，用于分隔所述腔体；所述上遮蔽模板和所述下遮蔽模板都开有上下贯穿的微流道，所述上阴极块和所述下阴极块与所述微流道对齐，使得所述电解液从分隔的所述腔体一边通过所述微流道流到另一边时加工所述待加工工件；所述供电模块的正极连接所述待加工工件，负极连接所述上阴极块和所述下阴极块；所述电解液模块连通所述入液口和所述出液口，用于输送并回收电解液。优选地，所述夹具具体包括下夹具体和上夹具体，所述下夹具体和所述上夹具体能够锁紧组合形成所述夹具；所述下夹具体和所述上夹具体均开有所述入液口和所述出液口。优选地，所述微流道的沿电解液流向的长度大于对应的所述上阴极块或所述下阴极块的长度，用于防止所述上阴极块或所述下阴极块阻碍所述电解液进入所述微流道。优选地，所述微流道具体为呈阵列排布的贯穿槽道。优选地，所述电解液模块包括电解液箱和水泵；所述电解液箱通过所述水泵连通所述入液口；所述电解液箱还连通所述出液口。优选地，所述下夹具体和所述上夹具体通过螺栓锁紧。优选地，所述入液口具体为两个，包括上入液口和下入液口，所述出液口具体为两个，包括上出液口和下出液口；所述下夹具体上开有所述下入液口和所述下出液口；所述上夹具体上开有所述上入液口和所述上出液口。优选地，所述上阴极块或所述下阴极块对齐于所述微流道中央，所述微流道上超出所述上阴极块或所述下阴极块的部分为微流道入液口及微流道出液口，用于连通分隔的所述腔体。本专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的方法，基于上述的双面同步电解加工阵列微沟槽的装置进行加工，包括：安装如上述的双面同步电解加工阵列微沟槽的装置；通过电解液模块循环输送和回收电解液，同时接通供电模块进行加工。优选地，所述安装双面同步电解加工阵列微沟槽的装置具体包括：将上阴极块、上遮蔽模板、待加工工件、下遮蔽模板和下阴极块按顺序放置于夹具内部；锁紧夹具，将电解液模块连通入液口和出液口。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，包括供电模块、电解液模块、夹具、上阴极块、上遮蔽模板、待加工工件、下遮蔽模板和下阴极块；所述夹具内形成腔体，所述腔体设置有入液口和出液口，用于输入输出电解液；所述上阴极块、所述上遮蔽模板、待加工工件、所述下遮蔽模板和所述下阴极块依次贴合形成五层结构，所述五层结构被所述夹具压紧；所述五层结构设置在所述腔体内部，所述上阴极块和所述下阴极块与所述腔体内壁贴合，所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板的四边与所述腔体内壁贴合，用于分隔所述腔体；所述上遮蔽模板和所述下遮蔽模板都开有上下贯穿的微流道，所述上阴极块和所述下阴极块与所述微流道对齐，使得所述电解液从分隔的所述腔体一边通过所述微流道流到另一边时加工所述待加工工件；所述供电模块的正极连接所述待加工工件，负极连接所述上阴极块和所述下阴极块；所述电解液模块连通所述入液口和所述出液口，用于输送并回收电解液。本专利技术通过五层结构将各个加工区隔离，通过微流道设计出侧向冲液更好地冲刷杂质，通过上下阴极块规划出垂直电场使得加工精度更高，通过夹具压紧五层结构使得工件不会抖动，能够在金属工件上下表面同时高效加工出尺寸一致性好、加工精度高、表面质量好、上下贯穿，左右不贯穿的阵列微沟槽结构。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置的一个实施例的示意图；图2为本专利技术提供的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置的一个实施例中工件局部放大图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，其特征在于，包括供电模块、电解液模块、夹具、上阴极块、待加工工件、上遮蔽模板、下遮蔽模板和下阴极块；所述夹具内形成腔体，所述腔体设置有入液口和出液口，用于输入输出电解液；所述上阴极块、所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板和所述下阴极块依次贴合形成五层结构，所述五层结构被所述夹具压紧；所述五层结构设置在所述腔体内部，所述上阴极块和所述下阴极块与所述腔体内壁贴合，所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板的四边与所述腔体内壁贴合，用于分隔所述腔体；所述上遮蔽模板和所述下遮蔽模板都开有上下贯穿的微流道，所述上阴极块和所述下阴极块与所述微流道对齐，使得所述电解液从分隔的所述腔体一边通过所述微流道流到另一边时加工所述待加工工件；所述供电模块的正极连接所述待加工工件，负极连接所述上阴极块和所述下阴极块；所述电解液模块连通所述入液口和所述出液口，用于输送并回收电解液。

【技术特征摘要】
1.一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，其特征在于，包括供电模块、电解液模块、夹具、上阴极块、待加工工件、上遮蔽模板、下遮蔽模板和下阴极块；所述夹具内形成腔体，所述腔体设置有入液口和出液口，用于输入输出电解液；所述上阴极块、所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板和所述下阴极块依次贴合形成五层结构，所述五层结构被所述夹具压紧；所述五层结构设置在所述腔体内部，所述上阴极块和所述下阴极块与所述腔体内壁贴合，所述上遮蔽模板、所述待加工工件、所述下遮蔽模板的四边与所述腔体内壁贴合，用于分隔所述腔体；所述上遮蔽模板和所述下遮蔽模板都开有上下贯穿的微流道，所述上阴极块和所述下阴极块与所述微流道对齐，使得所述电解液从分隔的所述腔体一边通过所述微流道流到另一边时加工所述待加工工件；所述供电模块的正极连接所述待加工工件，负极连接所述上阴极块和所述下阴极块；所述电解液模块连通所述入液口和所述出液口，用于输送并回收电解液。2.根据权利要求1所述的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，其特征在于，所述夹具具体包括下夹具体和上夹具体，所述下夹具体和所述上夹具体能够锁紧组合形成所述夹具；所述下夹具体和所述上夹具体均开有所述入液口和所述出液口。3.根据权利要求1所述的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，其特征在于，所述微流道的沿电解液流向的长度大于对应的所述上阴极块或所述下阴极块的长度，用于防止所述上阴极块或所述下阴极块阻碍所述电解液进入所述微流道。4.根据权利要求1所述的一种双面同步电解加工阵列微沟槽的装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭钟宁，詹顺达，罗红平，陈晓磊，吴明，邢乾锋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44