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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115213502A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210971293.2(22)申请日2022.08.12(71)申请人南京农业大学地址210095江苏省南京市玄武区卫岗1号(72)发明人王峰邓荃晨高建忠潘虎(51)Int.Cl.B23H3/00(2006.01)B23H3/10(2006.01)B23H11/00(2006.01)B23H9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工方法及实现装置(57)摘要本发明公开了一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工方法及实现装置,属于电解加工技术领域。包括补液腔体、进液腔体、紧定螺钉、分液板、高回弹海绵、内六角螺钉、柔性阴极、掩膜板、工件,其特点在于将柔性阴极和高回弹海绵相结合,能够适应不同曲率曲面微结构的掩膜电解加工需求,突破了大面积曲面微结构难以电解加工的瓶颈问题;柔性阴极根据工件的曲面形状产生自适应形变、并且柔性阴极沿竖直方向作微量往复运动,对掩膜板的压紧贴合效果好,能够抑制掩膜电解加工的杂散腐蚀、强化加工区域传质、消除曲面微结构的加工缺失;通过在补液腔体内部通入高压力电解液,抑制低压电解液从柔性阴极空隙中过快流失,保障了掩膜电解加工工艺的稳定实施。CN115213502ACN115213502A权利要求书1/1页1.一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工方法,其特征在于:采用柔性阴极(7)和掩膜板(8)对工件(9)的曲面微结构进行电解加工,进液腔体(2)和工件(9)分别与电源的负极、正极相连接,将电场能量传导至柔性阴极(7)、掩膜板(8)和工件(9)形成的加工区域;进液腔体(2)在机床主轴带动下相对工件(9)作竖直进给运动,直至将高回弹海绵(5)、柔性阴极(7)和掩膜板(8)与工件(9)的曲面自适应紧密贴合;进口压力为0.05~0.1MPa的低压电解液从进液腔体(2)的顶部流入,并充盈高回弹海绵(5),柔性阴极(7)从与掩膜板(8)紧密贴合位置作0.05~0.2mm的微量往复运动,将高回弹海绵(5)内部充盈的电解液周期性挤入加工区域;进口压力为0.5~1MPa的高压电解液流入补液腔体(1)内部,并流经柔性阴极(7)的侧壁,抑制低压电解液从柔性阴极(7)的空隙中过快流失。2.一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工实现装置,包括补液腔体(1)、进液腔体(2)、紧定螺钉(3)、分液板(4)、高回弹海绵(5)、内六角螺钉(6)、柔性阴极(7)、掩膜板(8)、工件(9),其特征在于:所述进液腔体(2)底部设置有高回弹海绵(5),高回弹海绵(5)顶部与分液板(4)底部紧密贴合,分液板(4)侧壁通过紧定螺钉(3)与进液腔体(2)紧固连接;高回弹海绵(5)底部包覆柔性阴极(7),柔性阴极(7)通过内六角螺钉(6)和垫片与进液腔体(2)的底部紧固连接;所述掩膜板(8)的非镂空区域通过双面胶与工件(9)的曲面紧密粘合,其镂空区域通过高回弹海绵(5)和柔性阴极(7)的压紧力作用,与工件(9)的曲面紧密贴合;所述补液腔体(1)采用中空结构,其侧壁对称开设有进液孔,通过紧定螺钉(3)将进液腔体(2)与补液腔体(1)紧固连接。3.根据权利要求2所述的曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工实现装置,其特征在于:所述柔性阴极(7)由银织物制成,棉织物和涤纶织物为银织物的基底材料,在基底材料表面通过化学镀银方法制备导电层,银织物的方阻为20~50Ω/sq。4.根据权利要求2所述的曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工实现装置,其特征在于:所述掩膜板(8)采用环氧树脂材料制成,并借助皮秒激光方法在掩膜板(8)的中间位置加工出镂空区域,进液腔体(2)顶部流入的电解液通过掩膜板(8)的镂空区域流向工件(9)表面。5.根据权利要求2所述的曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工实现装置,其特征在于:所述分液板(4)中间位置均匀开设有四个分液孔,进液腔体(2)顶部流入的电解液通过分液孔均匀充盈高回弹海绵(5)。2CN115213502A说明书1/3页一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工方法及实现装置技术领域[0001]本发明涉及一种曲面微结构柔性阴极掩膜电解加工方法及实现装置,属于电解加工技术领域。背景技术[0002]提高运动零部件表面的摩擦性能、降低其接触磨损是摩擦学和机械制造领域重要的研究方向。在传统认知中,零部件表面的粗糙度数值越小、表面越光滑,越能够减小摩擦系数,提高使用寿命。近年来,随着仿生学、摩擦学和机械制造工艺学等学科的交叉融合,研究人员发现在零部件表面制备生物体或植物体的微结构,往往能够获得比光滑表面更好的摩擦磨损性能。现阶段,零部件表面微结构制备技术主要包括微细切削加工、生物模板加工、皮