一种医用针头电化学加工设备及方法

摘要

本发明公开了一种医用针头电化学加工设备及方法，所述设备包括控制柜、脉冲电源、上下滑板、导向立柱、Z轴运动机构、成型电极、夹具、液位开关、多夹具支撑台、水泵、过滤网、电解液过滤池、Y轴运动机构、X轴运动机构、设备底座、工作台、电解液槽、针头、PLC控制系统和运动控制系统；本发明设备采用电化学成型加工方法，可实现针头的批量生产，提高加工效率；无需后续处理工序即可获得导向槽较高的表面光洁度，降低人力与生产成本；可省去线切割机床中钼丝的消耗，节约能耗；可实现针头导向槽与导流孔的在同一设备上的分步生产，从而保证生产过程的工序集中，有效提高了加工精度。

主权项

一种医用针头电化学加工方法，该方法通过医用针头电化学加工设备实现，所述医用针头电化学加工设备包括控制柜(1)、脉冲电源(2)、上下滑板(4)、导向立柱(5)、Z轴运动机构(6)、成型电极(7)、夹具(8)、液位开关(9)、多夹具支撑台(10)、水泵(12)、过滤网(13)、电解液过滤池(14)、Y轴运动机构(15)、X轴运动机构(16)、设备底座(17)、工作台(19)、电解液槽(20)、针头(21)、PLC控制系统(22)和运动控制系统(23)；所述运动控制系统(23)与PLC控制系统(22)置于控制柜(1)内并与控制柜(1)电连接；脉冲电源(2)与控制柜(1)电连接，脉冲电源(2)的正负极分别与多夹具支撑台(10)、成型电极(7)电连接；X轴运动机构(16)底部固定在设备底座(17)上，X轴运动机构(16)的顶部与Y轴运动机构(15)的底部连接且可以沿着X轴方向滑动，Y轴运动机构(15)顶部与工作台(19)连接且能够沿着Y轴方向滑动；X轴运动机构(16)、Y轴运动机构(15)和Z轴运动机构(6)均通过通信控制线(18)与控制柜(1)电连接；所述工作台(19)上设有电解液槽(20)，所述多夹具支撑台(10)置于电解液槽(20)内部，并与工作台(19)固定连接；导向立柱(5)固定在设备底座(17)上，Z轴运动机构(6)固定在导向立柱(5)上；上下滑板(4)连接在导向立柱(5)上，且能够沿导向立柱(5)上下滑动；所述成型电极(7)固定在上下滑板(4)上；所述夹具(8)可根据需要多排多列地固定于多夹具支撑台(10)上，夹具(8)上固定有针头(21)；液位开关(9)固定在电解液槽(20)内部且距离电解液槽(20)底部一定距离；在电解液过滤池(14)内设有过滤网(13)；电解液槽(20)的进水口通过进液管(11)连接电解液过滤池(14)，电解液槽(20)的出水口通过出液管(24)连接电解液过滤池(14)，在进液管(11)上设有水泵(12)；水泵(12)、液位开关(9)均与控制柜(1)电连接；其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步：将用于加工的初始进给速度、再次进给速度衰减比例、回退距离、回退速度、加工电流、加工电压、加工深度、加工间隙、退刀距离以及退刀速度参数输入控制柜(1)；第二步：脉冲电源(2)开启，根据加工电压和加工电流参数，输出与之对应的电压和电流，同时控制柜(1)根据输入的参数控制Z轴运动机构(6)运动，从而驱动上下滑板(4)带动成型电极(7)向针头(21)表面运动，随着成型电极(7)与针头(21)之间间隙的减小，电化学腐蚀加工开始；第三步：当初始进给速度设置过快时，导致腐蚀速度小于成型电极(7)进给速度，使成型电极(7)与针头(21)之间间隙不断减小，同时，电解的电流不断变大；当电解电流超过最大电流阀值时，为防止短路现象发生，脉冲电源(2)关闭，同时，Z轴运动机构(6)运作，驱动上下滑板(4)带动成型电极(7)以回退速度向上移动到回退距离，从而增大成型电极(7)与针头(21)之间的间隙；第四步：进给速度根据再次进给速度衰减比例的参数数值进行衰减；第五步：重复第二步至第四步，直至加工至设置的加工深度；第六步：脉冲电源(2)关闭，控制柜(1)控制Z轴运动机构(6)运作，驱动上下滑板(4)带动成型电极(7)以退刀速度向上运动至退刀距离。