[发明专利]一种双面错位射流电解切割金属工件的方法

说明书

本发明公开了一种双面错位射流电解切割金属工件的方法，用于加工不同种金属的高质量通槽结构，其主要包括以下步骤：将工件竖直固定于两个错位放置的喷嘴之间，调整喷嘴距离工件的空间位置；两喷嘴错距开始对金属工件进行材料去除，最终形成宽度窄且直壁的通槽结构。该双面错位射流电解切割加工金属工件的方法通过控制两个喷嘴相对工件运动，在电解条件下实现工件直线或圆周的快速切割，并且高速喷射的电解液可以高效且及时将电解产物排出加工间隙，具有切割加工稳定性高，加工质量好的优点。

技术领域

本发明涉及的一种双面错位射流电解切割金属工件的方法，属于电解切割加工领域。

背景技术

切割是制造金属制品的最常用工艺步骤之一，在保证切割表面质量、加工精度的同时尽可能提高切割效率，一直是产业界努力的目标方向之一。

现有的切割加工方法主要有激光切割、电火花切割、气弧切割、磨料水射流切割、机械切割（如锯、铣等）和电解切割（如电解盘铣、电解射流切割、电解线切割等）。这其中，基于电化学溶解原理的电解切割加工具有切割材料受限小、效率高、切割面无裂纹、不产生应力、表面质量好等优点，近年来，越来越受到科技界和产业界的重视。

专利号US006112132A公布的一种自动管切割设备及方法。该专利使用表面覆有磨粒的锯片作为阴极，通过机械电解复合作用进行管件的切割，加工精度高，但是它对阴极工具有严格的要求，工具成本高，且难以加工高精度的直壁缝/窄槽等结构。专利号201711249202.X的专利公布了一种涡轮盘榫槽电解切割快速成形的电极和加工装置及方法。该项专利使用多个薄片电极，通过进给切割的方式对钛合金或高温合涡轮盘榫槽侧壁进行切割加工，其加工效率是传统加工的1倍以上，但该专利提出的技术方案的实质仍是电解成形加工或电解拷贝加工，阴极工具做单向进给运动，只能完成特定形状的加工，适用性不高，且因电解液流动极限速度的限制加工速度难以很高。专利号201510171536.4、201010128961.2等专利提出一种类似电火花线切割加工形式的电解线切割加工方法。该法电解加工与线切割技术结合起来，切缝窄、加工精度高，但是切割效率受切割丝承载电流能力和产物排除效率的限制，实际的切割速度难以提高上去，而且难以切割厚度大、厚度差异大的工件。专利号201811060989.X的专利提出一种电解打孔一体化加工用管电极与装置及方法。该专利将打孔与切割组合为一道工序，打孔步骤用于切深确定或管电极穿过，切割以管件电极方式进行。该专利尽管一定程度上简化了整体操作步骤，但管电极切割切缝大、加工速度偏低、加工精度不高。综上，有必要研究开发加工精度、加工效率更高且加工灵活度更好的电解切割方法。

发明内容

针对现有切割加工金属工件存在的加工质量较差、加工稳定性不高等难以解决的问题，本发明提出一种具有不同切割功能、加工过程稳定、加工过程简单且具有高加工效率的射流电解切割金属工件的方法。

一种双面错位射流电解切割金属工件的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：将平面状金属工件竖直固定于两错位喷嘴之间，工件左侧喷嘴（下称左侧喷嘴）和第一电解液循环过滤系统连接，工件右侧喷嘴（下称右侧喷嘴）和第二电解液循环过滤系统连接；

S2：调整两喷嘴的空间位置，把两错位喷嘴的出液口端部各自距工件的表面的间距调整到设定值，并把工件两侧喷嘴各自距工件下沿的高度值调整到设定值，且两错位喷嘴都垂直正对于工件的表面；

S3：两错位喷嘴分别与各自电解电源的负极进行电气连接，工件分别与两电解电源的正极进行电气连接；

S4：启动第一电解液循环过滤系统和第二电解液循环过滤系统，此时，电解液分别从两错位喷嘴中以射束形式喷向工件的两侧表面，将两喷嘴各自的射束流动速度调整到设定值；