[發明專利]陰極變幅多向往復進給的整體葉盤電解加工方法及裝置

有效

• 申請號: 201210517174.6
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103028794A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 朱荻;劉嘉;徐正揚;朱棟
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H9/00;B23H7/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種陰極變幅多向往復進給的整體葉盤電解加工方法及裝置，屬于電化學加工技術領域。

背景技術

隨著航空工業的不斷發展，對航空發動機的性能要求越來越高，許多新技術與新結構應運而生，其中之一就是整體葉盤。整體葉盤將葉片與輪轂制成一個整體，替代了傳統葉盤通過葉片榫頭與輪轂榫槽再加鎖片的聯接結構，使零件數量大幅降低，重量減輕，同時避免了榫頭榫槽中的氣流損失，提高了推力。但是整體葉盤結構復雜，葉間通道狹窄、葉片型面加工精度高，其材料通常采用高溫合金、鈦合金等難加工材料，所以其制造技術一直以來都是制造領域的重大難題之一。

電解加工是利用金屬在電解液中發生電化學陽極溶解的原理將工件加工成形的一種特種加工方法。具有工具無損耗、成本低、生產效率高、加工表面質量好、與材料硬度無關等優點在加工高溫合金、鈦合金等難加工復雜形狀零件方面具有顯著優勢，已逐步成為整體葉盤批量生產的重要方法之一。

現有的整體葉盤電解精密電解加工方法中，主要是采用成對工具陰極分別對應單個葉片的葉盆與葉背型面，進給方式通常采用雙陰極相向進給或沿一定角度相向進給，一次完成單個葉片的葉盆與葉背型面加工，加工完一片葉片后經葉盤分度再加工下一片葉片（如美國專利US-4657649與日本專利JP1-222820A公開的整體葉盤電解加工方法）。上述成對工具陰極相向進給加工單個葉片的加工方法可以獲得葉片型面較好的成型精度，但是加工完一片葉片后，在加工相鄰的另一片葉片時，已加工完的葉片將暴露在加工區中造成二次蝕除，降低了已加工葉片的成型精度。同時，該類加工方法僅加工葉片型面，葉根及輪轂型面并無進給量，始終處于雜散蝕除狀態，其精度與表面質量難以控制，雖然美國專利US-4657649中采用陰極成一定角度的斜向進給使陰極向葉根及輪轂處進給，但是加工下一片葉片時，在葉根及輪轂處仍然不可避免的會出現“接刀”，仍然存在一定局限性。因此，有必要設計一種既能保證葉片成型精度，又能兼顧葉根以及輪轂型面加工的整體葉盤精密電解加工方法，并設計實現該加工方法的裝置。

發明內容

本發明目的在于克服整體葉盤電解加工中難以同時兼顧葉間通道中葉盆葉背型面與葉根輪轂型面的難題，避免已加工型面在后續加工中遭到二次蝕除，提出了一種工具陰極變振幅多向往復進給的整體葉盤精密電解加工方法，可同時對整體葉盤葉間通道中葉盆、葉背、葉根以及輪轂型面進行全型面精加工，并提供了一種用于實現該加工方法的裝置。

一種陰極變幅多向往復進給的整體葉盤電解加工方法，其特征在于：（1）、工具陰極按照葉間通道中葉盆、葉背、葉根及輪轂型面設計并制造，即工具陰極左右兩側型面分別按照整體葉盤相鄰兩片葉片的葉盆和葉背設計并制造，工具陰極前端型面按照整體葉盤葉根及輪轂形狀設計并制造；（2）、電解液流動方式采用側流式，即電解液由葉背或葉盆流經葉根輪轂再從葉盆或葉背側流出；（3）、工具陰極與加工電源負極相連，葉盤毛坯與加工電源正極相連，加工電源采用直流電源或脈沖電源；（4）、加工時，工具陰極一邊沿葉盤徑向進給，一邊在葉盆和葉背之間擺動，以此實現葉盆、葉背、葉根和輪轂型面同時加工；并且工具陰極在葉盆和葉背之間擺動幅度隨著工具陰極與葉根越接近其擺動幅度越大。

實現所述陰極變幅多向往復進給的整體葉盤電解加工方法的陰極往復進給裝置，其特征在于：包括安裝于基座上的搖桿支座、回轉盤支座和擺動軌跡導軌進給機構；還包括作為搖桿的直線導軌，直線導軌一端安裝于于搖桿支座上，另一端通過曲柄滑塊與回轉盤連接，回轉盤安裝在回轉盤支座上；擺動軌跡導軌進給機構還連接著擺動軌跡導軌；擺動軌跡導軌上安裝有導軌滑塊，直線導軌上安裝有搖桿滑塊，搖桿滑塊和導軌滑塊通過旋轉連接機構連接；陰極工具安裝在導軌滑塊上。

本發明的有益效果在于

1、本發明提供了一種可同時兼顧整體葉盤葉間通道中葉盆、葉背、葉根及輪轂型面的電解加工方法，通過變振幅多向往復進給裝置使陰極工具交替加工葉間通道內葉盆型面、葉背型面、葉根與輪轂型面，僅一次加工即可將葉間通道內的全部型面精加工。

2、使用該方法加工完一個葉間通道內全部型面后，通過分度裝置加工下一個通道時，已加工型面未暴露于下一次加工的加工區中，從而可以有效避免后續加工對已加工型面的二次蝕除，保護已成型型面。