[发明专利]活动模板的微细群坑电火花加工方法及其工具电极

说明书

本发明提供一种活动模板的微细群坑电火花加工方法及其工具电极，涉及电火花加工领域，该工具电极包括绝缘层Ⅰ、导电层和绝缘层Ⅱ，绝缘层Ⅰ、绝缘层Ⅱ位于导电层的两侧，工具电极上等间距贯穿开设有若干微细群孔工具电极的底部设有工件，工件保持与绝缘层Ⅱ有一定间隙，导电层和工件之间电性连接有电源；本发明使微细群坑结构加工一次成形，提高了加工效率，而且电极制作简单，易于操作，进一步降低了成本。

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，具体涉及活动模板的微细群坑电火花加工方法及其工具电极。

背景技术

国内外学者针对凹坑以及沟槽两种形状的表面微织构做了很多研究，研究表明表面微织构可以提高表面承载能力、改善工件的表面摩擦性能和热交换性能。试验表明，在钢材表面加工出按一定规律分布的、具有一定深度、光滑过渡的球形、椭球形凹坑或圆锥形凹坑，有利于钢板在冲压过程形成良好的动压润滑，将有利于形成流体动压润滑效应，从而改善模具与钢板之间的摩擦状况。因此，现代汽车工业中，人们开始尝试在汽缸壁、滑动轴承表面形成人造的斑块或凹坑，用以提高润滑(或密封)效果。阵列微坑结构已经批量应用于汽车工业中，具有微坑结构的气缸套具有节能、节油、减少环境污染、高耐磨性、可避免干摩擦和拉缸现象发生等优点，对发动机节能、长寿命和轻型化发展具有重大意义和广泛的应用价值。表面织构，特别是微坑阵列在冷却散热方面有着重要的作用。在散热面上加工出微坑结构可以增加热量交换面积，提高热量交换效率。新西兰奥克兰大学Chen等研究了具有凹坑结构的同轴管换热器的热交换性能，发现与光滑表面相比，具有凹坑结构的管道有更大的热交换面积，传热系数明显高于无凹坑管道的传热系数。因此，微织构的加工变得越来越重要。

表面微织构的加工技术也越来越多样化，电火花加工技术是一种利用工具和工件之间脉冲性的火花放电所产生的瞬时高温蚀除金属的加工方法。电火花加工基于放电腐蚀现象来去除金属，因此它不受材料硬度、强度等性能的限制，适用于加工导电材料以及硅等半导体材料，加工时工具和工件之间无切削力，可以用于加工特殊及复杂形状的表面和零件。电火花微细织构的加工工具电极的制作至关重要，电火花加工微细群坑所用电极一般使用凸起的群电极，南京航空航天学的杨志伟利用低速走丝精密电火花线切割机加工制作了正方形、方锥形、菱形三种形状的微凸起电极，再利用此微凸起电极进行电火花加工，加工出微凹坑结构。加工过程繁琐，成本较高，且电火花线切割加工阵列微孔形电极，能够满足孔径较大的电极制备，但是若要得到直径更小的阵列微孔电极还存在一定的问题。基于此，本发明设计了活动模板的微细群坑电火花加工方法及其工具电极，以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种活动模板的微细群坑电火花加工方法及其工具电极，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种活动模板的微细群坑电火花加工工具电极，该工具电极包括绝缘层Ⅰ、导电层和绝缘层Ⅱ，绝缘层Ⅰ、绝缘层Ⅱ位于导电层的两侧，工具电极上等间距贯穿开设有若干微细群孔。

进一步的，绝缘层Ⅱ是由耐高温绝缘材料组成，其厚度小于0.03mm。

进一步的，导电层的材料为黄铜。

一种活动模板的微细群坑电火花加工方法，具体步骤如下：

1)制作上述工具电极；

2)将步骤1)制作的工具电极放置于工件的上方，且绝缘层Ⅱ与工件相隔一定间隙；

3)将工件与工具电极的导电层分别与电火花加工电源的正极、负极电性相连；

4)向工具电极的上表面喷射工作液，使工作液通过工具电极上贯穿的微细群孔到达工件的表面；

5)接通电源开始电火花加工；