本發(fā)明涉及電解加工技術領域，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雜型面的分時分區(qū)電解加工方法及裝置。

背景技術：

在電解加工領域中，加工精度會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，需要采用電流頻率高的脈沖電源；而在加工大面積工件時，為了保持足夠的反應能量，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實現(xiàn)高電流頻率，即在加工大面積且高精度要求的工件時，脈沖電解加工工藝受到限制。

因此，如何在保證對大面積復雜型面的電解加工效率的同時，提高其加工精度，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種分時分區(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雜型面，實現(xiàn)大面積復雜型面的一次高效、高精度成型加工。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種分時分區(qū)電解加工方法，包括以下步驟：

步驟s1：根據(jù)陽極板的加工型面特征和精度要求的不同將所述陽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：分時控制所述第一陰極和所述第二陰極進行電解加工，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控制所述第一陰極和所述第二陰極進行電解加工。

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和第二高頻開關，控制器通過控制所述第一高頻開關或所述第二高頻開關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周期重復供給對應的第一陰極、第二陰極或第三陰極。

一種分時分區(qū)電解加工裝置，包括：

至少兩個陰極，用于一一對應的加工陽極板的至少兩個加工區(qū)域；

脈沖電源，用于向所述陰極提供脈沖電流；

控制器，用于分時控制單個所述陰極的通斷電。

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有高頻開關；所述控制器與各所述高頻開關連接，并用于控制各所述高頻開關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)陽極板的加工型面特征和精度要求的不同將所述陽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；分時控制所述第一陰極和所述第二陰極進行電解加工，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雜型面，通過將具有大面積復雜型面的陽極板進行分區(qū)，并將大尺寸所述陰極進行分割，實現(xiàn)單個加工區(qū)域對應單個分割后的陰極，然后通過分時控制各陰極的工作，實現(xiàn)對大面積復雜型面的一次高效、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)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，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)明所提供的分時分區(qū)電解加工裝置的一種具體實施方式的結構示意圖；

圖3為圖2所示分時分區(qū)電解加工裝置的局部爆炸圖；

圖4是圖2所示分時分區(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-陽極板、7-第一高頻開關、8-第二高頻開關、9-第三高頻開關、10-控制器。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種分時分區(qū)電解加工方法及裝置，能夠實現(xiàn)單個加工區(qū)域對應單個分割后的陰極，然后通過分時控制各陰極的工作，實現(xiàn)對大面積復雜型面的一次高效、高精度成型加工。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

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

在該實施方式中，分時分區(qū)電解加工方法包括以下步驟：

步驟s1：根據(jù)陽極板6的加工型面特征和精度要求的不同將陽極板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：分時控制第一陰極3和第二陰極4進行電解加工，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，重復上述動作，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，多次重復上述動作后，便可完成對陽極板6的加工，當然，向各陰極通電的順序可以根據(jù)需要改變，在此不作進一步限定。

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之間應當為相互獨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雜型面，通過將具有大面積復雜型面的陽極板6進行分區(qū)，并將大尺寸陰極進行分割，實現(xiàn)單個加工區(qū)域對應單個分割后的陰極，然后通過分時控制各陰極的工作，實現(xiàn)對大面積復雜型面的一次高效、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。

在上述各實施方式的基礎上，步驟s3具體為：

采用多輸出脈沖電解加工電源分時控制第一陰極3和第二陰極4進行電解加工，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。

在上述各實施方式的基礎上，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7和第二高頻開關8，控制器10通過控制第一高頻開關7或第二高頻開關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對各陰極的分時控制，是通過對各高頻開關的開閉控制實現(xiàn)的，控制器10可以依次對各陰極開閉控制后，作為一個周期，重復上述周期即可。

在上述各實施方式的基礎上，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陽極板6的加工產(chǎn)生影響。

在上述各實施方式的基礎上，步驟s1中，將陽極板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周期重復供給對應的第一陰極3、第二陰極4或第三陰極5。

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

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

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

該分時分區(qū)電解加工裝置包括：

至少兩個陰極，用于一一對應的加工陽極板6的至少兩個加工區(qū)域，陽極板6的加工區(qū)域的劃分應當按照陽極板6的不同形狀和精度要求進行劃分；

脈沖電源，用于向陰極提供脈沖電流，具體的，脈沖電源可向單獨的陰極提供與該陰極對應的脈沖電流；

控制器10，用于分時控制單個陰極的通斷電，具體的，控制器10可以依次控制各陰極的通斷電，進行對各加工區(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。

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

當然，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，對應的，陰極分割為第一陰極3、第二陰極4和第三陰極5，當然，高頻開關則包括第一高頻開關7、第二高頻開關8和第三高頻開關9。

在上述各實施方式的基礎上，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陽極板6的加工產(chǎn)生影響。

在上述各實施方式的基礎上，還包括用于安裝并固定各陰極的絕緣夾具1。

在上述各實施方式的基礎上，絕緣夾具1與各陰極之間通過鎖緊螺釘2連接，當然，采用鎖緊螺釘2便于拆裝，也可以采用其他部件實現(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，然后將其準確安裝在絕緣夾具1上，在絕緣夾具1的正對下方的相應位置安置好陽極板6，然后，利用導線通過鎖緊螺釘2分別與各自對應的陰極連接，然后再連接與各陰極對應的高頻開關，各高頻開關再連接在控制器10上，最終并聯(lián)到電源負極。

如圖5所示，利用控制器10來控制各高頻開關的斷開與閉合，通過不同電路的高頻通斷，實現(xiàn)分時向不同的獨立式陰極供給不同參數(shù)的脈沖電流，圖5中，一個完整的供電周期為t，t1、t2、t3為一個周期內(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。

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

以上對本發(fā)明所提供的分時分區(qū)電解加工方法及裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實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。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。