[发明专利]一种使用平面薄金属片电极的电解电火花加工方法

摘要

本发明属于微细加工领域，特别涉及一种使用平面薄金属片电极的电解电火花加工方法及其装置，所述所设计的装置的加工过程包括：电解反应产生气泡、气泡聚集合与绝缘层形成、平面电极弯曲形变与放电通道形成、材料的蚀除与抛出、消电离与电极形变恢复五个阶段，实现了加工中电极位置的微进给，解决了电解电火花加工中间隙控制的难题，与传统单点放电的加工方法相比，平面薄金属片电极可以实现整个平面的放电加工，大大提高了加工效率，装置结构简单，成本低廉，使高精度、低成本、高效率的微细加工方法成为可能，具有重要的理论意义和工程应用价值。

主权项

1.一种使用平面薄金属片电极的电解电火花加工方法，使用如下的一种使用平面薄金属片电极的电解电火花放电加工装置，包括固定结构、进给调节装置、脉冲电源、平面薄金属片电极和工件、溶液槽，进给调节装置固定于固定结构上，平面薄金属片电极安装于进给调节装置下方，工件安装于溶液槽内，位于平面薄金属片电极下方，进给调节装置采用伺服电机驱动，通过程序控制实现电极垂直位置的宏进给使平面薄金属片电极与工件间距为5μm‑50μm；平面薄金属片电极与工件形成一个电容C，平面薄金属片电极与工件分别为电容C的两极，两极分别与脉冲电源连接形成电解池，脉冲电源电压为5v‑100v，溶液槽内部盛装有电解液，通过泵调节电解液的高度，其特征在于，包括：(1)电解反应产生气泡：电解反应开始后，氢气和氧气气泡分别在平面薄金属片电极和工件上产生；(2)气泡聚集合并与绝缘层形成：当电源电压高于一定的阈值时，平面薄金属片电极的产生氢气的速度大于氢气浮出电解液液面的速度，氢气开始在平面薄金属片电极附近聚集，直至在平面薄金属片电极附近形成一个气体绝缘层；(3)平面薄金属片电极弯曲形变与放电通道形成：这个绝缘层在短时间内阻断极间的电流致使极间形成高强度电场，由于高强度电场的作用使两极之间形成静电力，平面薄金属片电极在静电力的作用下向工件方向发生弯曲形变，使极间距离减小从而导致两极之间电场强度继续增大，当工件和平面薄金属片电极距离足够小时，绝缘介质被击穿，产生电火花放电；(4)材料的蚀除与抛出：在放电点初瞬时聚集大量的热，将放电点的工件材料熔化和气化，同时产生很大的爆炸力将被熔化和气化的工件材料抛出，形成放电凹坑；(5)消电离与电极形变恢复：在工件和电极之间形成电火花放电的同时，极间的电荷也被释放，使极间静电力逐渐减小，平面薄金属片电极的形变也随之恢复，使工件和电极之间的距离重新变大，避免了不规则电弧的产生，也有助于放电加工中废屑的排出。