一种电化学抛光装置

本发明涉及金属材料表面处理，具体提供一种电化学抛光装置。

背景技术：

1、复杂曲面零件的表面抛光一直是实际生产中的难点，抛光工艺一般作为零件精加工的最后一道工序，对工件表面质量具有重要影响。电化学抛光由于其具有抛光效率高、对设备精度要求低、能获得极低表面粗糙度等优点，是复杂曲面零件表面加工的常用方法，但传统电解抛光存在严重的“边缘效应”和杂散腐蚀情况，难以保证零件抛光后的形状精度。针对这一问题，提出了电解液约束电化学抛光，其基本思路是利用射流束、异质溶液、具备电解液储存能力的固体抛光垫等途径来限制电解液的作用区域，进而实现对粘膜层形状、分布形式与流动方式的约束，提高抛光后零件的形状精度。然而此类方法却存在抛光效率低、形状适应性差等弊端，难以满足复杂曲面零件高质、高效抛光要求。

2、利用吸附了电解液的多孔球组成的离散颗粒导电系统作为电解质，代替传统电化学抛光使用的电解液，通过离子迁移穿过固体颗粒来对金属进行平滑和抛光，能够同时具有传统电化学抛光的高形状适应性和电解液约束电化学抛光的高保形精度。在此过程中工件在电解质之中的姿态及其与电解质之间的相对运动、多孔球内部吸附的电解液的浓度、电解质颗粒系统温度、湿度等是影响抛光效果的重要因素。相应地，本发明提供一种新的电化学抛光装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，提出了本发明，以提供解决无法适应不同结构复杂曲面工件的问题。

2、为了实现上述目的本发明提供一种电化学抛光装置，包括：

3、多轴机构、纵扭蠕动机构；

4、所述多轴机构与所述纵扭蠕动机构连接，所述多轴机构实现待抛光工件的位置和姿态调整，所述纵扭蠕动机构使工件产生纵扭运动；

5、所述纵扭蠕动机构的下方安装有电解槽，所述电解槽中用于盛放由预先配置好的电解液和若干个提前吸附电解液的多孔微球组成的电解质，使电解质在电解槽中分层，即上层为吸附电解液的多孔微球层，下层为多孔微球和电解液混合层；

6、将电解槽接电源的负极，将待抛光工件接电源的正极，所述正极、所述负极之间施加一定的电压；

7、加热装置，所述加热装置安装在所述电解槽中，所述加热装置连接有温度控制系统，用于将电解质的温度控制在预设温度；

8、所述电解槽中安装有多孔球颗粒循环装置，所述多孔球颗粒循环装置用于将所述电解槽下层的多孔微球运输至所述电解槽的上层。

9、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，还包括参数检测装置，所述参数检测装置用于检测所述电解液的电化学参数。

10、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，还包括与所述电解槽连接的超声振动发生装置。

11、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，所述多轴机构包括包括三轴移动平台、分度装置、第一电机；

12、所述纵扭蠕动机构通过所述分度装置与所述三轴移动平台连接。

13、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，所述纵扭蠕动机构包括：蜗轮蜗杆装置、曲柄连杆装置和滚珠丝杠装置，所述第二电机通过联轴器与所述蜗轮蜗杆装置连接，所述蜗轮蜗杆装置通过轴与所述曲柄连杆装置连接，所述曲柄连杆装置与所述滚珠丝杠装置铰接，所述滚珠丝杠装置与待抛光工件连接。

14、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，所述多孔球颗粒循环装置至少包括第三电机、减速器、螺旋运输机叶片轴；

15、所述第三电机通过所述减速器与所述螺旋运输机叶片轴连接；

16、所述螺旋运输机叶片为筛网结构。

17、在上述电化学抛光装置的一个技术方案中，所述参数检测装置包括电化学检测仪、电化学检测棒，所述电化学检测仪与所述电化学检测棒电性连接。

18、本发明的有益效果为：首先，通过多轴机构和纵扭蠕动机构的工作，可以实现待抛光工件在电解质中姿态和位置、工件与电解质颗粒相对运动方式的调整，这样可以适应不同结构工件的抛光需求、保证电解质颗粒与工件所有表面均匀接触，提高抛光质量、保证抛光效率。其次，采用多孔球颗粒循环装置实现底层电化学抛光能力强的电解质与上层逐渐失去电化学抛光能力的电解质之间的循环，确保抛光过程的稳定性。另外，采用加热装置将电解液加热并通过温度控制系统控制在预设温度，保持电解液的温度稳定可以强化抛光效果并减少工件表面的氧化。

19、进一步的，采用超声振动发生装置加快微球孔隙结构中的电解液与电解槽中电解液的交换速度，保证电解质颗粒的电化学材料去除能力。

技术特征：

1.一种电化学抛光装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括参数检测装置，所述参数检测装置用于检测所述电解液的电化学参数。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述电解槽连接的超声振动发生装置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多轴机构包括包括三轴移动平台、分度装置、第一电机；

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述纵扭蠕动机构包括：蜗轮蜗杆装置、曲柄连杆装置和滚珠丝杠装置，所述第二电机通过联轴器与所述蜗轮蜗杆装置连接，所述蜗轮蜗杆装置通过轴与所述曲柄连杆装置连接，所述曲柄连杆装置与所述滚珠丝杠装置铰接，所述滚珠丝杠装置与待抛光工件连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多孔球颗粒循环装置至少包括第三电机、减速器、螺旋运输机叶片轴；

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述参数检测装置包括电化学检测仪、电化学检测棒，所述电化学检测仪与所述电化学检测棒电性连接。

技术总结本发明提供了一种电化学抛光装置，包括纵扭蠕动机构、多轴机构，多轴机构与纵扭蠕动机构连接，实现待抛光工件与电解质之间的相对运动；纵扭蠕动机构的下方安装有电解槽，电解槽中用于盛放由预先配置好的电解液和提前吸附电解液的多孔微球组成的电解质，使电解质在电解槽中分层；将电解槽接电源的负极，将待抛光工件接电源的正极，待抛光工件浸没于上层电解质中，正极、负极之间施加一定的电压；电解槽中安装有加热装置，通过温度控制系统，将电解质的温度控制在预设温度；电解槽中还安装有多孔球颗粒循环装置，用于将电解槽底部的多孔微球运输至电解槽的上部。本装置可以实现对复杂形状工件的全域同步保形抛光，提高抛光质量和效率。技术研发人员：易军,裴康林,苗长春,邓辉受保护的技术使用者：湖南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18