一种电解加工方法、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及电解加工技术领域，特别涉及一种电解加工方法、终端及存储介质。

背景技术

电解加工由于不受加工材料硬度、韧性的限制，能获取较优表面加工质量等优点被广泛应用于各种材料的加工中。

在电解加工中，当需要把工件加工成多孔结构结构时，采用单个电极组件逐个加工，效率较低；采用多个电极组件同时加工，又存在控制不便的问题；同时在电解加工中会产生气体，如Cl2、Br2等有害气体，如不进行收集和集中处理会污染环境，影响工作人员身心健康；随着加工孔深度的增加，在加工间隙处的电解液产生一些不溶于电解液的产物，如Fe（OH）2、Fe（OH）3等，变得越来越难以排出，而如不及时排出会逐渐絮凝，影响加工间隙处的电解液的流动，阻碍正常加工工作；且在加工深孔的过程中，在加工电极反复回退增加加工间隙，促进加工间隙处的电解液排出时，必须避免加工电极出现摆动，防止加工电极与工件内壁直接接触，造成加工电极与工件之间短路，烧坏加工电极和工件。因此，在对工件进行深孔加工时需要对电解加工装置进行精准控制，以避免上述问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明采用了如下技术方案：一种电解加工方法，所述方法涉及调用进给装置和电解液供给装置加工三维空腔，包括如下步骤：一种电解加工方法，所述方法涉及调用进给装置和电解液供给装置加工三维空腔，包括如下步骤：

获取待加工工件的空腔结构模型；

获取所述空腔结构模型的单元模型；

以单元模型为分割单位对所述空腔结构模型进行分割，把所述空腔结构模型分割成若干个单元模型；

按着预设方向对所述单元模型进行编号；

根据所述单元模型的编号，调用所述进给装置和所述电解液供给装置，依次对所述单元模型对应的工件加工区域进行电解加工，获得空腔结构；

具体的，对单个所述单元模型电解加工时，获取所述单元模型上的加工位置的数量和每个加工位置的三维空间坐标；

根据所述加工位置的数量调用所述进给装置上的等同数量的进给模块，根据加工位置的三维空间坐标调用所述进给模块调整其上方的阴极的角度和进给量，使阴极到达加工位置，进给模块和加工位置相一一对应；

调用与阴极密封滑动连接的吸附装置上的吸附部对阴极的加工端部和加工位置形成密封加工区；

调用所述进给模块，使所述进给模块上的阴极完成回退，形成加工间隙；

调用所述电解液供给装置通过所述吸附装置的空腔部向所述密封加工区内供入电解液；

调用所述进给模块，控制所述进给模块上阴极的进给速度和加工时长，对所述加工密封区内的加工位置进行电解加工；

调用废液回收装置收集并处理所述密封加工区内的使用过的电解液；

对电解加工后的工件上残留的电解液进行清洗。

进一步地，所述获取所述空腔结构模型的单元模型的步骤，包括：

依据获取的所述空腔结构模型，获取所述空腔结构模型上的总加工位置的数量和每个加工位置的三维空间坐标；

依据调用进给模块的数量对总加工位置的数量进行等分，获取整个加工周期内单次加工周期的次数及单次加工周期内的加工位置；

依据单次加工周期内的加工位置组成的区域对所述空腔结构模型进行分割，得到单个单元模型。

进一步地， 所述依据调用进给模块的数量对总加工位置的数量进行等分的步骤，包括：

获取总加工位置数量；

获取调用进给模块数量；

计算以单元模型为加工单位时加工次数：总加工位置数量/调用进给模块数量=N+a；

其中N为以单元模型为加工单位时加工次数；

其中a为剩余加工位置数量。

进一步地，所述剩余加工位置数量a，

当a=0时，以单元模型为加工单位时加工次数等于N；

当a≠0时，依据剩余加工位置数量a获取剩余加工模型；

依据所述剩余加工模型的加工位置数量调用等同数量的进给模块对所述剩余加工模型进行加工；

所有的单元模型加上剩余加工模型得到所述空腔结构模型。

进一步地，所述调用与阴极密封滑动连接的吸附装置上的吸附部对阴极的加工端部和加工位置形成密封加工区的步骤，包括：

调用所述进给模块使阴极到达加工位置，所述吸附装置的吸附部与所述加工位置相贴合；

调用与所述吸附装置相连通的负压系统通过所述吸附装置的空腔部及连通阀抽取所述吸附部内的空气，使所述吸附部内产生负压并吸附在加工位置处；

所述吸附部吸附在加工位置处，所述连通阀关闭，所述吸附部内的弹性密封块密封住阴极的加工端部和加工位置，形成密封加工区域。

进一步地，所述调用所述电解液供给装置为所述加工密封区内供入电解液的步骤，包括：

调用所述电解液供给装置通过其中一个通道供给电解液，调用增压泵对电解液进行周期性增压使电解液形成脉动增压电解液；

脉动增压电解液穿过阴极内部的空腔到达加工间隙；

调用电解液供给装置通过另一个通道供给冲洗电解液，冲洗电解液通过所述吸附装置的空腔部到达加工间隙。

进一步地，所述调用废液回收装置收集并处理所述加工密封区内的使用过的电解液的步骤，包括：

调用所述废液回收装置抽取所述密封加工区域内使用过的电解液至回收槽内，所述回收槽内过的滤机构对回收电解液中的杂质进行过滤；

调用所述回收槽上方的抽气装置，抽取混合在电解液内的废气并存储至废气装置内。

本发明还包括一种终端，包括一个或多个处理器，和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述终端执行如本发明所述的电解加工方法。

本发明还包括一种计算机可读存储介质，其存储的计算机程序使得处理器执行如如本发明所述的电解加工方法。

本发明至少具备以下有益效果：

1.本发明通过获取待加工工件的空腔结构模型和单元模型，以单元模型为分割单位对空腔结构模型进行分割，把空腔结构模型分割成若干个单元模型；在对单元模型按着预设方向对单元模型进行编号后，根据单元模型的编号，调用进给装置和电解液供给装置，依次对单元模型对应的工件加工区域电解加工，获得空腔结构；通过将三维空腔结构分割为单元模型结构，调用进给装置和电解液装置，对阴极的加工端和加工位置形成密封加工区，提高电解加工效率，增进电解加工的自动程度。

2.本发明通过设置具有吸附部和空腔部的吸附装置，当吸附盘完成吸附在加工区域表面上时，弹性密封块被压缩，弹性密封块完成对加工区域和吸附盘吸附区域的隔离，保证吸附盘保持吸附在吸附区上，同时加工区能顺利的流动电解液进行电解加工。吸附盘一方面用于对吸附装置的固定，使吸附装置形成密封加工区；另一方面吸附盘内部剩余的空气，能在对阴极在加工的过程中反复的回退时，对阴极的运动起到缓冲作用；同时弹性密封块在起到隔离加工区域和吸附盘内部的同时，也能够对阴极的回退运动起到有效缓冲作用。两者的缓冲作用，能防止阴极与工件之间短路，造成阴极和工件烧伤。

3.通过设置电解液加工装置提供脉动增压电解液和冲洗电解液，从过阴极空腔达到加工间隙的脉动增压电解液与冲洗电解液在加工间隙处相互作用，产生紊流，能够对加工间隙处的电解产物，如Fe（OH）

4.通过设置废液回收装置，可把密封加工区域内使用过的电解液至回收槽内，回收槽内过的滤机构对回收电解液中的杂质进行过滤；通过回收操内的过滤机构过滤掉电解产物，如Fe（OH）

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为加工工件空腔结构步骤流程图；

图2为获取单元模型的步骤流程图；

图3为加工单个单元模型对应工件区域步骤流程图；

图4为依据调用进给模块的数量对总加工位置的数量进行等分的步骤流程图；

图5为调用吸附装置上的吸附部对阴极的加工端部和加工位置形成密封加工区的步骤流程图；

图6为调用电解液供给装置为加工密封区内供入电解液的步骤流程图；

图7为调用废液回收装置收集并处理电解液步骤流程图；

图8为待加工工件空腔结构示意图；

图9为空腔结构模型图；

图10为单元模型结构图；

图11为进给装置和电解液供给装置及工件结合结构示意图；

图12为图11中A处局部放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-12所示，一种电解加工方法，该方法涉及涉及调用进给装置1和电解液供给装置2加工三维空腔，包括如下步骤：

S1.获取待加工工件的空腔结构模型。其中待加工工件3可以是球体、立方体、圆柱体等；其中待加工工件3的外表面为光滑表面或通过初加工形成光滑表面，以保证在加工过程中，吸附部8上的吸附盘12能在负压的作用下能吸附在工件3的外表面，完成加工过程中对加工区域的限位和密封。空腔结构模型可以通过画图软件进行辅助建立，画图软件包括但不限于AutoCAD，SolidWorks，以及3Dmax。在本具体实施中，请参见图8所示，待加工的工件3为球体形，通过SolidWorks绘图软件建立工件3的三维空间结构模型，并获取需要再工件3上待加工的深孔的数量、直径、深度、加工接触点等三维坐标等参数，其中加工的深孔数量为多个，且每个深孔的延伸方向都由球体表面指向球心。

S2.获取空腔结构模型的单元模型。如图9-10所示，单元模型具体为工件3整体结构模型的一部分。由于往往待加工工件3为曲面或异形面，通过电解加工装置往往并不能一次性的把所有表面的深孔加工出来，在实际电解加工操作中，往往先对工件3的的一部分进行加工，然后再通过夹持装置5改变工件3 的位置，把未加工的位置暴露在电解加工装置下再次进行加工，如此反复，完成对整个工件3的加工；在通过绘图软件获得空腔结构模型后，先获取单元模型的结构，把整个空腔结构模型分割成多个单元模型，依次按着单元模型对工件3进行加工。

依据空腔结构模型为基础，通过以下步骤获取单元结构模型，如图2所示，步骤包括：

S21.依据获取的所述空腔结构模型，获取所述空腔结构模型上的总加工位置的数量和每个加工位置的三维空间坐标。在根据工件3的具体形状，通过绘图软件获取到空腔结构模型的基础上，把需要电解加工的深孔的数量和具体位置一一构建到空腔结构模型上；在空腔结构模型的加工位置确定好后，通过构建的加工位置，可通过绘图软件获得加工位置处在加工时阴极6最先与工件3的球体表面相接触的加工点，且获取该加工点的三维空间坐标；该加工点的三维空间坐标用于在调用进给模块4上的阴极6对加工位置进行加工时，通过加工点的三维空间坐标，先通过进给模块4调整阴极6的角度，使每个进给模块4上的阴极6和吸附装置发生转动，使各个模块4上的阴极6和吸附装置与加工点一一对应，且此时每个阴极6所指向的方向的延长线交汇于球形加工件3的球心位置，如此可保证后续阴极加工的深孔的朝向都指向工件3的球心处。在根据加工点的三维空间坐标调整好每个阴极6的角度后，进给模块4再调整阴极6的进给量，使阴极6到达加工处并与加工点相接触，一方面为同时加工多个深孔做好准备，另一方面为所有阴极6回退，形成加工间隙做好准备。

S22.依据调用进给模块的数量对总加工位置的数量进行等分，获取整个加工周期内单次加工周期的次数及单次加工周期内的加工位置；如图4所示，具体的包括如下步骤：

S201.获取总加工位置数量；通过构建的空腔模型结构能得到需要对工件3进行深孔加工的深孔的数量，即加工位置数量等于深孔的数量。

S202.获取调用进给模块数量；在进给装置1上设置有多个相互独立控制的进给模块4，每个进给模块4上设置有阴极6和吸附装置；通过进给模块4可以控制阴极6的旋转角度和进给量，使阴极6能与加工点相对应；调用进给模块的数量可以是全部进给模块4的数量，也可以是部分进给模块4的数量，具体调用进给模块4的数量根据加工位置的数量确定，以获得最优化的单次加工周期的次数。

S203.计算以单元模型为加工单位时加工次数：总加工位置数量/调用进给模块数量=N+a；其中N以单元模型为加工单位时加工次数；其中a为剩余加工位置数量；

当a=0时，以单元模型为加工单位时加工次数等于N；在该种情况下说明总加工位置的数量为调用进给模块4的数量的整数倍；相对应的实际情况举例如，总加工数量为20个，进给模块4总量为6个，则在加工时调用5个进给模块，即调用进给模块4的数量为5个，得到以单元模型为加工单位时加工次数N=20/5=4；或加工数量为24个时，加工时调用6个进给模块，即调用进给模块4的数量为6个，得到以单元模型为加工单位时加工次数N=24/6=4。根据实际加工位置的数量，对应的选择调用进给模块4的数量，以达到最优的加工次数，节省时间，提高电解加工效率。

S23.依据单次加工周期内的加工位置组成的区域对所述空腔结构模型进行分割，得到单个单元模型。为更清楚、显要的解释，在本实施例中球形工件2上有60个加工位置，分为12排，每排5个；而调用电解加工装置的进给模块4的数量为10个，分为2排，每排5个；则获得的单元模型为加工单位时加工次数N=60/10=6，单元模型的数量为6个，每个单元模型上的加工位置数量为2*5=10个，具体的单元模型如图10所示；

S3.以单元模型为分割单位对所述空腔结构模型进行分割，把所述空腔结构模型分割成若干个单元模型；

在本实施例中，如图10所示的单元模型，以此单元模型为分割单位对整个空腔结构模型进行分割，分割成6个相同的单元模型，如图10所示。

而对于一些工件3而言，在依据调用进给模块的数量对总加工位置的数量进行等分时，当a≠0时，依据剩余加工位置数量a获取剩余加工模型；为更清楚简要的说明，如球形工件3上有65个加工位置，分为13排，每排5个；而调用电解加工装置的进给模块4的数量为10个，分为2排，每排5个；则获得的单元模型为加工单位时加工次数N=60/10=6（次）+5（个），即得到的单元模型的数量为6个；依据剩余加工位置数量5获取剩余加工模型，即剩余加工模型上的加工位置数量为5个；依据所述剩余加工模型的加工位置数量调用等同数量的进给模块对所述剩余加工模型进行加工；即在对剩余加工模型对应的工件区域进行加工时，只需从进给装置1中调用5个进给模块4进行加工即可。

所有的单元模型加上剩余加工模型得到所述空腔结构模型，在实际加工时，依次加工完单元模型对应的工件区域，再加工剩余加工模型对应的工件区域，即可完成整个工件3的加工。

S4.按着预设方向对所述单元模型进行编号；

在完成对整个空腔结构模型的分割后，按着预设方向，具体的可以为沿着空腔结构模型三维结构的Y轴顺时针或逆时针转动方向，对分割后的单元模型进行编号，具体的可以为：1,2,3……m；当存在剩余加工模型时，最后一个编号为m+1，对应剩余加工模型。

S5.根据所述单元模型的编号，调用所述进给装置和所述电解液供给装置，依次对所述单元模型对应的工件加工区域进行电解加工，获得空腔结构；按着上述的编号，依次对单元模型对应的工件区域进行电解加工；当存在剩余加工模型时，把剩余加工模型放到最后一个加工周期进行电解加工。具体的，如图3所示：

S51.对单个所述单元模型电解加工时，获取所述单元模型上的加工位置的数量和每个加工位置的三维空间坐标；

S52.根据所述加工位置的数量调用所述进给装置上的等同数量的进给模块，根据加工位置的三维空间坐标调用所述进给模块调整其上方的阴极的角度和进给量，使阴极到达加工位置，进给模块和加工位置相一一对应；即此时阴极6到达加工点处，为电解加工做好准备；同时在阴极6到达加工点处时，与阴极6密封、自由滑动配合的吸附装置也到达加工区域相对应的表面，为固定在加工区域相对应的表面做好准备。

S53.调用与阴极密封滑动连接的吸附装置上的吸附部对阴极的加工端部和加工位置形成密封加工区；吸附部对阴极的加工端部和加工位置形成密封加工区的主要作用有：一方面，在对阴极6的加工端形成密封区域后，能保证电解加工过程中在密封空间内进行，防止电解液喷溅；另一方面电解过程中产生的废气，如如Cl

具体的，如图5所示，上述S53包括以下步骤：

S5301.调用所述进给模块使阴极到达加工位置，所述吸附装置的吸附部与所述加工位置相贴合；如此为加工做好准备。

S5302.调用与所述吸附装置相连通的负压系统通过所述吸附装置的空腔部及连通阀抽取所述吸附部内的空气，使所述吸附部内产生负压并吸附在加工位置处；具体的，在正常气压压力下，吸附装置的吸附部8与其上方的空腔部9通过连通阀10相连通，当吸附部8与工件加工区域表面完成接触后，启动负压系统通过空腔部9抽取吸附部8内的空气，吸附部8内部空气被抽走后形成负压，在负压作用下吸附在工件加工区域表面上，完成吸附装置的固定。

S5303.所述吸附部吸附在加工位置处，所述连通阀关闭，所述吸附部内的弹性密封块密封住阴极的加工端部和加工位置，形成密封加工区域。

在连通阀10关闭后，能在吸附装置固定在加工区域的基础上，使电解液在密封加工区域内和空腔部9内流动，使阴极6对工件进行密封加工，便于废气的收集；同时，吸附部9能对加工过程中阴极6的回退起到有效缓冲，防止阴极6与工件3之间短路，造成阴极6和工件3烧伤。

S54.调用所述进给模块，使所述进给模块上的阴极完成回退，形成加工间隙；形成的加工间隙一方面保证电解液正常流动，进行电解加工工作；同时利于脉动增压电解液和冲洗电解液在加工间隙处的冲击、混合，提高加工间隙处的电解液产物的排出。

S55.调用所述电解液供给装置通过所述吸附装置的空腔部向所述密封加工区内供入电解液，对工件区域进行电解加工。

具体的步骤，如图6所示，包括：

S5501.调用所述电解液供给装置通过其中一个通道供给电解液，调用增压泵对电解液进行周期性增压使电解液形成脉动增压电解液；

S5502.脉动增压电解液穿过阴极内部的空腔到达加工间隙；

S5503.调用电解液供给装置通过另一个通道供给冲洗电解液，冲洗电解液通过所述吸附装置的空腔部到达加工间隙。

从过阴极6空腔达到加工间隙的脉动增压电解液与冲洗电解液在加工间隙处相互作用，产生紊流，能够对加工间隙处的电解产物，如Fe（OH）

S56.调用所述进给模块，控制所述进给模块上阴极的进给速度和加工时长，对所述加工密封区内的加工位置进行电解加工；通过控制阴极6的进给速度和加工时长，得到相应的进给量，最终加工成预设深度的深孔。

S57.调用废液回收装置收集并处理所述密封加工区内的使用过的电解液；具体的，废液回收装置和空腔部9相连通，可把加工间隙处使用过的电解液抽取到废液回收装置内，一方面对使用过的电解液中的电解产物进行过滤回收，另一方面对电解时产生的废气进行收集。具体的，如图7所示：

S5701.调用所述废液回收装置抽取所述密封加工区域内使用过的电解液至回收槽内，所述回收槽内过的滤机构对回收电解液中的杂质进行过滤；通过回收操内的过滤机构过滤掉电解产物，如Fe（OH）

S5702.调用所述回收槽上方的抽气装置，抽取混合在电解液内的废气并存储至废气装置内。当使用过的电解液回收到回收槽后，启动回收槽上部的抽气装置，用于把混合在电解液内逸出的废气抽取至废气装置内，并进行集中处理，防止污染工作环境。

S58.对电解加工后的工件上残留的电解液进行清洗。在完成整个工件结构的加工活，调用清洗结构的喷枪喷淋清洗液对工件的深孔及表面进行清洗，清洗掉残留的电解液及电解产物。

本发明还包括一种终端，终端包括一个或多个处理器，和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得终端执行上述电解加工方法。

本发明还包括一种计算机可读存储介质，其存储的计算机程序使得处理器执行上述电解加工方法。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。