[发明专利]一种电化学加工椭球形竹节孔的方法

权利要求书

1.一种电化学加工椭球形竹节孔的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)工具电极A的制备：

将一光滑圆柱形金属丝或金属管的表面沿圆周方向按等间隔制成环形凹槽，然后在环形凹槽内涂覆绝缘材料并进行固化，形成金属导电部与绝缘部相互间隔的竹节形工具电极A；

2)工具电极B的制备：

将一光滑圆柱形金属丝或金属管的表面沿轴向前后两侧制成相互平行的平面，在轴向左右两侧分别按等间隔制成弧形凹槽，然后在弧形凹槽以及前后两侧平行的平面上涂覆绝缘材料并进行固化，形成前后两侧绝缘、左右两侧的金属导电部与绝缘部相互间隔的工具电极B；其中，工具电极B上的相邻两个弧形凹槽之间的间隔与工具电极A上的相邻两个环形凹槽之间的间距相同，工具电极A上的环形凹槽的上下宽度与工具电极B上的弧形凹槽的上下宽度相同，工具电极B的金属导电部的横截面的半径与工具电极A的金属导电部的横截面的半径相同；

3)圆形竹节孔的加工:

先将工具电极A进给到待加工工件上预先加工好的光孔中，接着将电解液沿着工具电极A与待加工工件上的光孔内壁之间的缝隙自下而上流动，然后将待加工工件接电源正极，工具电极A接电源负极，处于电解液包围的待加工工件与工具电极A的金属导电部之间形成电解加工区，待加工工件表面在电场作用下被去除，形成圆形竹节孔；

4)椭球形竹节孔的加工：

将步骤3)中的工具电极A取出，在圆形竹节孔内插入工具电极B，且工具电极B的金属导电部、绝缘部与工具电极A的金属导电部、绝缘部在轴向方向相对应，同时，工具电极B的前后两侧的绝缘层前后布置；设定电解液的加工电压和通电时间，通过机床主轴带动工具电极B按设定角度沿着圆周方向往复摆动，圆形竹节孔处于电解加工区的内壁面得到二次电解加工，圆形竹节孔逐渐形成椭球形竹节孔，当达到设定的通电时间后，圆形竹节孔完全形成椭球形竹节孔；

其中，工具电极B的沿着圆周方向往复摆动的设定角度为30°～60°。

2.如权利要求1所述的一种电化学加工椭球形竹节孔的方法，其特征在于：所述步骤1)工具电极A的制备中；

将一光滑圆柱形金属丝或金属管的表面沿圆周方向按等间隔涂覆一层绝缘胶，并在紫外光照射下进行固化，然后将其浸入质量浓度为10％NaNO₃的电解液中进行电解腐蚀，将涂覆绝缘胶的圆柱形金属丝或金属管接电源正极，质量浓度为10％NaNO₃电解液中的铁片接电源负极，电解腐蚀达到设定时间后，取出圆柱形金属丝或金属管，从而使得圆柱形金属丝或金属管表面裸露部分的金属材料得到腐蚀呈环形凹槽状，然后将之前涂覆的一层绝缘胶去除形成工具电极A的金属导电部，最后在被腐蚀的环形凹槽内均匀涂覆含15％SiC的光敏树脂并在紫外光照射下进行固化，环形凹槽内的光敏树脂层形成工具电极A的绝缘部，从而制得工具电极A。

3.如权利要求1所述的一种电化学加工椭球形竹节孔的方法，其特征在于：所述步骤2)工具电极B的制备中；

将一光滑圆柱形金属丝或金属管的表面沿轴向左右两侧绷直涂覆一层绝缘胶并在紫外光照射下进行固化，然后将其侵入到配好的质量浓度为10％NaNO₃的电解液中，将涂覆绝缘胶的圆柱形金属丝或金属管接电源正极，质量浓度为10％NaNO₃电解液中的铁片接电源负极，电解腐蚀到设定时间后，取出圆柱形金属丝或金属管，从而使得圆柱形金属丝或金属管表面裸露部分的金属材料得到腐蚀，其轴向前后两侧形成相互平行的平面，并在平面上涂覆15％SiC的光敏树脂，并在紫外光照射下进行固化，得到轴向前后两侧绝缘的金属丝或金属管；

然后，在前后两侧绝缘的金属丝或金属管的轴向左右两侧分别按等间隔涂覆一层绝缘胶，并在紫外光照射下进行固化，固化后将其浸入到质量浓度为10％NaNO₃电解液中进行电解腐蚀，将前后两侧绝缘的圆柱形金属丝或金属管接电源正极，质量浓度为10％NaNO₃电解液中的铁片接电源负极，电解腐蚀达到设定时间后，取出金属丝或金属管，从而使得金属丝或金属管表面裸露部分的金属材料得到腐蚀呈弧形凹槽状，然后将之前涂覆的一层绝缘胶去除形成工具电极B的金属导电部，最后在被腐蚀的弧形凹槽内均匀涂覆含15％SiC的光敏树脂并在紫外光照射下进行固化，弧形凹槽内的光敏树脂层形成工具电极B的绝缘部，从而制得工具电极B。