本發(fā)明涉及電解加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于加工表面分布著不同形狀、不同精度要求的大面積復(fù)雜型面的分時(shí)分區(qū)電解加工方法及裝置。

背景技術(shù)：

在電解加工領(lǐng)域中，加工精度會(huì)隨著脈沖電流的頻率增大而提高，所以在加工精度要求高的工件時(shí)，需要采用電流頻率高的脈沖電源；而在加工大面積工件時(shí)，為了保持足夠的反應(yīng)能量，則要求脈沖電源的功率足夠大。

然而，脈沖電解加工電源輸出的脈沖電流頻率受限于加工功率，脈沖電流頻率與加工功率是成反比的，無法在大功率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高電流頻率，即在加工大面積且高精度要求的工件時(shí)，脈沖電解加工工藝受到限制。

因此，如何在保證對(duì)大面積復(fù)雜型面的電解加工效率的同時(shí)，提高其加工精度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種分時(shí)分區(qū)電解加工方法及裝置，用于加工表面分布著不同形狀精度要求的大面積復(fù)雜型面，實(shí)現(xiàn)大面積復(fù)雜型面的一次高效、高精度成型加工。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種分時(shí)分區(qū)電解加工方法，包括以下步驟：

步驟s1：根據(jù)陽(yáng)極板的加工型面特征和精度要求的不同將所述陽(yáng)極板至少劃分為第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域；

步驟s2：根據(jù)加工區(qū)域的不同切割陰極，將大尺寸的所述陽(yáng)極至少分割為用于加工所述第一加工區(qū)域的第一陰極和用于加工所述第二加工區(qū)域的第二陰極；

步驟s3：分時(shí)控制所述第一陰極和所述第二陰極進(jìn)行電解加工，并向所述第一陰極供給第一脈沖電流，向所述第二陰極供給第二脈沖電流。

優(yōu)選的，所述步驟s3具體為：

采用多輸出脈沖電解加工電源分時(shí)控制所述第一陰極和所述第二陰極進(jìn)行電解加工。

優(yōu)選的，所述第一陰極和所述第二陰極并聯(lián)，并且所述第一陰極和所述第二陰極與所述電源之間分別連接有第一高頻開關(guān)和第二高頻開關(guān)，控制器通過控制所述第一高頻開關(guān)或所述第二高頻開關(guān)的開閉控制所述第一陰極和所述第二陰極的通斷。

優(yōu)選的，，所述步驟s2中，將所述陰極切割完成后，還包括步驟：

在切割后的所述陰極的非加工面上涂覆絕緣層。

優(yōu)選的，所述步驟s1中，將所述陽(yáng)極板劃分為第一加工區(qū)域、第二加工區(qū)域和第三加工區(qū)域；所述步驟s2中，所述陰極切割為第一陰極、第二陰極和第三陰極；所述步驟s3中，依次向所述第一陰極供給第一脈沖電流，向所述第二陰極供給第二脈沖電流，向所述第三陰極供給第三脈沖電流，并將所述第一脈沖電流、所述第二脈沖電流和所述第三脈沖電流作為一個(gè)周期重復(fù)供給對(duì)應(yīng)的第一陰極、第二陰極或第三陰極。

一種分時(shí)分區(qū)電解加工裝置，包括：

至少兩個(gè)陰極，用于一一對(duì)應(yīng)的加工陽(yáng)極板的至少兩個(gè)加工區(qū)域；

脈沖電源，用于向所述陰極提供脈沖電流；

控制器，用于分時(shí)控制單個(gè)所述陰極的通斷電。

優(yōu)選的，各所述陰極并聯(lián)，并且各所述陰極與所述脈沖電源之間均設(shè)有高頻開關(guān)；所述控制器與各所述高頻開關(guān)連接，并用于控制各所述高頻開關(guān)的開閉以控制各所述陰極的通斷電。

優(yōu)選的，各所述陰極的非加工面上還涂覆有絕緣層。

優(yōu)選的，還包括用于安裝并固定各所述陰極的絕緣夾具。

優(yōu)選的，所述絕緣夾具與各所述陰極之間通過鎖緊螺釘連接。

本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工方法及裝置，其中方法包括以下步驟：根據(jù)陽(yáng)極板的加工型面特征和精度要求的不同將所述陽(yáng)極板至少劃分為第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域；根據(jù)加工區(qū)域的不同切割陰極，將大尺寸的所述陽(yáng)極至少分割為用于加工所述第一加工區(qū)域的第一陰極和用于加工所述第二加工區(qū)域的第二陰極；分時(shí)控制所述第一陰極和所述第二陰極進(jìn)行電解加工，并向所述第一陰極供給第一脈沖電流，向所述第二陰極供給第二脈沖電流。該電解加工方法，主要用于加工表面分布著不同形狀和不同精度要求的大面積復(fù)雜型面，通過將具有大面積復(fù)雜型面的陽(yáng)極板進(jìn)行分區(qū)，并將大尺寸所述陰極進(jìn)行分割，實(shí)現(xiàn)單個(gè)加工區(qū)域?qū)?yīng)單個(gè)分割后的陰極，然后通過分時(shí)控制各陰極的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積復(fù)雜型面的一次高效、高精度成型加工，有效解決常規(guī)電解加工大面積工件存在的加工精度差與電源功率不夠的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的局部爆炸圖；

圖4是圖2所示分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的主視圖；

圖5是陰極供電周期示意圖；

其中：1-絕緣夾具、2-鎖緊螺、3-第一陰極、4-第二陰極、5-第三陰極、6-陽(yáng)極板、7-第一高頻開關(guān)、8-第二高頻開關(guān)、9-第三高頻開關(guān)、10-控制器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種分時(shí)分區(qū)電解加工方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)加工區(qū)域?qū)?yīng)單個(gè)分割后的陰極，然后通過分時(shí)控制各陰極的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積復(fù)雜型面的一次高效、高精度成型加工。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1至圖5，圖1為本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工方法的流程圖；圖2是本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的局部爆炸圖；圖4是圖2所示分時(shí)分區(qū)電解加工裝置的主視圖；圖5是陰極供電周期示意圖。

在該實(shí)施方式中，分時(shí)分區(qū)電解加工方法包括以下步驟：

步驟s1：根據(jù)陽(yáng)極板6的加工型面特征和精度要求的不同將陽(yáng)極板6至少劃分為第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域，例如，將加工型面復(fù)雜、精度要求高的區(qū)域作為第一加工區(qū)域，將加工型面簡(jiǎn)單、精度要求低的區(qū)域作為第二加工區(qū)域，反之亦可；

步驟s2：根據(jù)加工區(qū)域的不同切割陰極，將大尺寸的陽(yáng)極至少分割為用于加工第一加工區(qū)域的第一陰極3和用于加工第二加工區(qū)域的第二陰極4；

步驟s3：分時(shí)控制第一陰極3和第二陰極4進(jìn)行電解加工，并向第一陰極3供給第一脈沖電流，向第二陰極4供給第二脈沖電流，具體的，根據(jù)不同加工區(qū)域的加工需求的不同，選擇不同的第一脈沖電流和第二脈沖電流，再分別向第一陰極3供給第一脈沖電流，向第二陰極4供給第二脈沖電流后，重復(fù)上述動(dòng)作，再次向第一陰極3供給第一脈沖電流，向第二陰極4供給第二脈沖電流，多次重復(fù)上述動(dòng)作后，便可完成對(duì)陽(yáng)極板6的加工，當(dāng)然，向各陰極通電的順序可以根據(jù)需要改變，在此不作進(jìn)一步限定。

這里需要說明的是，不同陰極之間，例如第一陰極3和第二陰極4之間應(yīng)當(dāng)為相互獨(dú)立并且相互絕緣的小陰極。

該電解加工方法，主要用于加工表面分布著不同形狀和不同精度要求的大面積復(fù)雜型面，通過將具有大面積復(fù)雜型面的陽(yáng)極板6進(jìn)行分區(qū)，并將大尺寸陰極進(jìn)行分割，實(shí)現(xiàn)單個(gè)加工區(qū)域?qū)?yīng)單個(gè)分割后的陰極，然后通過分時(shí)控制各陰極的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積復(fù)雜型面的一次高效、高精度成型加工，有效解決常規(guī)電解加工大面積工件存在的加工精度差與電源功率不夠的問題。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，步驟s3具體為：

采用多輸出脈沖電解加工電源分時(shí)控制第一陰極3和第二陰極4進(jìn)行電解加工，多輸出脈沖電解加工電源的工藝參數(shù)可調(diào)，加工效率高。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第一陰極3和第二陰極4并聯(lián)，并且第一陰極3和第二陰極4與電源之間分別連接有第一高頻開關(guān)7和第二高頻開關(guān)8，控制器10通過控制第一高頻開關(guān)7或第二高頻開關(guān)8的開閉控制第一陰極3和第二陰極4的通斷，即控制器10對(duì)各陰極的分時(shí)控制，是通過對(duì)各高頻開關(guān)的開閉控制實(shí)現(xiàn)的，控制器10可以依次對(duì)各陰極開閉控制后，作為一個(gè)周期，重復(fù)上述周期即可。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，步驟s2中，將陰極切割完成后，還包括步驟：

在切割后的陰極的非加工面上涂覆絕緣層，防止各陰極的非加工面對(duì)陽(yáng)極板6的加工產(chǎn)生影響。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，步驟s1中，將陽(yáng)極板6劃分為第一加工區(qū)域、第二加工區(qū)域和第三加工區(qū)域；步驟s2中，陰極切割為第一陰極3、第二陰極4和第三陰極5；步驟s3中，依次向第一陰極3供給第一脈沖電流，向第二陰極4供給第二脈沖電流，向第三陰極5供給第三脈沖電流，并將第一脈沖電流、第二脈沖電流和第三脈沖電流作為一個(gè)周期重復(fù)供給對(duì)應(yīng)的第一陰極3、第二陰極4或第三陰極5。

本實(shí)施例所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工方法，根據(jù)大面積復(fù)雜型面的不同加工要求，制造相應(yīng)的獨(dú)立陰極，陰極的非加工面上都涂覆有絕緣層，然后將其準(zhǔn)確安裝在絕緣夾具1上，每個(gè)陰極通過各自的導(dǎo)線與開關(guān)并聯(lián)在電源負(fù)極上，開關(guān)實(shí)際上是高頻功率管，例如mosfet(金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，或者igbt(絕緣柵雙極型晶體管)，高頻開關(guān)都連接在控制器10上，利用控制器10來控制不同電路的高頻通斷，進(jìn)而分時(shí)向不同的獨(dú)立式陰極供給不同參數(shù)的脈沖電流，實(shí)現(xiàn)大面積復(fù)雜型面的一次成型加工，具有加工效率高、精度高的優(yōu)點(diǎn)。

在采用該方法進(jìn)行電解加工時(shí)，采用多輸出脈沖電解加工電源分時(shí)向獨(dú)立式小陰極供給不同參數(shù)的脈沖電流。這就相當(dāng)于在將本來要大面積工件劃分成了許多小面積工件，分時(shí)的給獨(dú)立式小陰極供電，即在一段時(shí)間內(nèi)加工的實(shí)際反應(yīng)面積是很小的，這樣相對(duì)于常規(guī)的脈沖電解加工方法，在加工效率得到保證的情況下，對(duì)脈沖電源的功率要求會(huì)降低很多。

除上述分時(shí)分區(qū)電解加工方法外，本發(fā)明還提供了一種分時(shí)分區(qū)電解加工裝置。

該分時(shí)分區(qū)電解加工裝置包括：

至少兩個(gè)陰極，用于一一對(duì)應(yīng)的加工陽(yáng)極板6的至少兩個(gè)加工區(qū)域，陽(yáng)極板6的加工區(qū)域的劃分應(yīng)當(dāng)按照陽(yáng)極板6的不同形狀和精度要求進(jìn)行劃分；

脈沖電源，用于向陰極提供脈沖電流，具體的，脈沖電源可向單獨(dú)的陰極提供與該陰極對(duì)應(yīng)的脈沖電流；

控制器10，用于分時(shí)控制單個(gè)陰極的通斷電，具體的，控制器10可以依次控制各陰極的通斷電，進(jìn)行對(duì)各加工區(qū)域的加工過程。

具體的，加工區(qū)域包括第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域，陰極至少可以分為用于加工第一加工區(qū)域的第一陰極3和用于加工第二加工區(qū)域的第二陰極4，脈沖電流可以包括用于輸送給第一陰極3的第一脈沖電流，和用于輸送給第二陰極4的第二脈沖電流。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，各陰極并聯(lián)，并且各陰極與脈沖電源之間均設(shè)有高頻開關(guān)；控制器10與各高頻開關(guān)連接，并用于控制各高頻開關(guān)的開閉以控制各陰極的通斷電。具體的，脈動(dòng)電源分別與第一陰極3和第二陰極4之間設(shè)置有第一高頻開關(guān)7和第二高頻開關(guān)8，控制器10分時(shí)控制第一高頻開關(guān)7和第二高頻開關(guān)8，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分別連通第一陰極3和第二陰極4，從而分別實(shí)現(xiàn)對(duì)第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域的加工。

當(dāng)然，加工區(qū)域也可以分割為第一加工區(qū)域、第二加工區(qū)域和第三加工區(qū)域，對(duì)應(yīng)的，陰極分割為第一陰極3、第二陰極4和第三陰極5，當(dāng)然，高頻開關(guān)則包括第一高頻開關(guān)7、第二高頻開關(guān)8和第三高頻開關(guān)9。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，各陰極的非加工面上還涂覆有絕緣層，防止各陰極的非加工面對(duì)陽(yáng)極板6的加工產(chǎn)生影響。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，還包括用于安裝并固定各陰極的絕緣夾具1。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，絕緣夾具1與各陰極之間通過鎖緊螺釘2連接，當(dāng)然，采用鎖緊螺釘2便于拆裝，也可以采用其他部件實(shí)現(xiàn)絕緣夾具1與各陰極的固定，例如鎖緊銷等。

具體的，第一陰極3、第二陰極4和第三陰極5的非加工面上都涂覆有絕緣層，然后將其準(zhǔn)確安裝在絕緣夾具1上，在絕緣夾具1的正對(duì)下方的相應(yīng)位置安置好陽(yáng)極板6，然后，利用導(dǎo)線通過鎖緊螺釘2分別與各自對(duì)應(yīng)的陰極連接，然后再連接與各陰極對(duì)應(yīng)的高頻開關(guān)，各高頻開關(guān)再連接在控制器10上，最終并聯(lián)到電源負(fù)極。

如圖5所示，利用控制器10來控制各高頻開關(guān)的斷開與閉合，通過不同電路的高頻通斷，實(shí)現(xiàn)分時(shí)向不同的獨(dú)立式陰極供給不同參數(shù)的脈沖電流，圖5中，一個(gè)完整的供電周期為t，t1、t2、t3為一個(gè)周期內(nèi)分別向第一陰極3、第二陰極4和第三陰極5所供給的脈沖電流。

該分時(shí)分區(qū)電解加工裝置，將大尺寸陰極分割為多個(gè)獨(dú)立且相互絕緣的獨(dú)立式小陰極，通過制造相應(yīng)的獨(dú)立陰極，在電解加工時(shí)，采用多輸出脈沖電解加工電源分時(shí)向獨(dú)立式小陰極供給不同參數(shù)的脈沖電流，使得在一段時(shí)間內(nèi)加工的實(shí)際反應(yīng)面積很小，因此相對(duì)于常規(guī)的脈沖電解加工方法，本發(fā)明對(duì)脈沖電源的功率要求會(huì)降低，所以脈沖電源能實(shí)現(xiàn)更高的電流頻率，保證加工精度。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的分時(shí)分區(qū)電解加工方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。