[發(fā)明專利]分體電極電火花加工方法及所采用的分體電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310000946.3
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103909315B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建勇;伏金娟;李艷;任連生;楊立光
• 申請（專利權(quán)）人: 北京迪蒙數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司;北京市電加工研究所
• 主分類號: B23H9/00
• 分類號: B23H9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種加工領(lǐng)域，特別是涉及一種分體電極電火花加工方法及所采用的分體電極。

背景技術(shù)

葉輪作為高技術(shù)、高附加值部件，廣泛應(yīng)用于水力機(jī)械、空氣費(fèi)力設(shè)備中，其加工制造技術(shù)直接影響著機(jī)組工作性能和可靠性。為了能夠適應(yīng)更為惡劣的工作環(huán)境，特殊材質(zhì)的整體閉式葉輪的應(yīng)用越來越廣泛。整體閉式結(jié)構(gòu)和特殊材質(zhì)（如高溫合金、鈦合金等），使得其加工制造成為難題。目前數(shù)控銑削、精密鑄造在葉輪的加工中得到廣泛應(yīng)用。但是，在對難加工材料制成的小流道葉輪進(jìn)行加工時(shí)，受刀具剛性和空間限制，數(shù)控銑削很難應(yīng)用。精密鑄造技術(shù)的生產(chǎn)過程復(fù)雜，技術(shù)難度大，廢品率高，且只適用于可鑄造合金。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種分體電極電火花加工方法，以實(shí)現(xiàn)對整體閉式葉輪內(nèi)部型腔的高質(zhì)量加工，尤其是實(shí)現(xiàn)對難加工材料制成的小流道整體閉式葉輪的高精度和高效率加工。

（二）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種分體電極電火花加工方法，其包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)整體閉式葉輪內(nèi)部型腔的形狀和尺寸，提取整體閉式葉輪內(nèi)部單個(gè)流道的三維模型；

步驟2：將所述單個(gè)流道的三維模型進(jìn)行縮放，并將縮放后的三維模型進(jìn)行區(qū)域劃分，劃分成多個(gè)模塊；

步驟3：根據(jù)每個(gè)模塊的形狀和尺寸，使用與每個(gè)模塊相對應(yīng)的電極進(jìn)行電火花加工，以形成與縮放前的三維模型相同的單個(gè)流道；

步驟4：重復(fù)上述步驟3，進(jìn)行其他流道的電火花加工制作。

其中，所述步驟2中，單個(gè)流道縮放后的三維模型比未縮放的三維模型的體積小，縮放后的三維模型各表面距離未縮放的三維模型的相應(yīng)的表面之間的間隙寬度在0.1mm-0.2mm之間。

其中，所述步驟2中，所述縮放后的三維模型拆分為四個(gè)模塊。

其中，對所述縮放后的三維模型沿其厚度方向進(jìn)行拆分，分為兩部分，然后沿其寬度方向再進(jìn)行拆分，分為兩部分，最終形成所述四個(gè)模塊，分別為第一模塊、第二模塊、第三模塊和第四模塊。

其中，所述第一模塊的厚度與所述第四模塊的厚度相同，所述第二模塊和第三模塊的厚度相同，所述第一模塊和第二模塊上下層疊，所述第三模塊和第四模塊上下層疊。

其中，所述第一模塊的厚度與所述第二模塊的厚度不相等。

其中，所述第二模塊的寬度和第三模塊的寬度不相等，所述第一模塊的寬度和第四模塊的寬度不相等。

其中，所述第一模塊和第二模塊的厚度之和比縮放前三維模型的厚度大0.5mm-1mm；所述第一模塊和第四模塊的寬度之和比縮放前三維模型的寬度大0.5mm-1mm。

本發(fā)明還提供了一種基于上述分體電極電火花加工方法所采用的分體電極，所述分體電極的數(shù)量與單個(gè)流道縮放后的三維模型劃分形成的模塊的數(shù)量相等且各個(gè)分體電極后與所述單個(gè)流道的形狀和尺寸相等，每個(gè)分體電極通過電火花加工與其對應(yīng)的單個(gè)流道所劃分的模塊。

其中，單個(gè)流道的三維模型所劃分的模塊中，寬度較小的模塊所對應(yīng)的分體電極上設(shè)置有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋沿該分體電極的長度方向布置。

（三）有益效果

上述技術(shù)方案所提供的分體電極電火花加工方法及所采用的分體電極，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）由于采用電火花放電加工方式，能夠高效和高精度加工各種難加工材料，如高溫合金、鈦合金等；（2）分體電極加工方法中，通過模塊劃分，所采用的各個(gè)電極的體積較小，有充足的空間來實(shí)現(xiàn)電極的回退和讓位，因此能夠加工流道型腔小、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的整體閉式葉輪；（3）雖然有些閉式整體葉輪內(nèi)部型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜（例如三元整體閉式葉輪），但是每個(gè)分體電極的加工軌跡較為簡單，從而可降低編程難度和保證加工精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例待加工的整體閉式葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中整體閉式葉輪單個(gè)流道的三維模型圖；

圖3是對圖2中單個(gè)流道進(jìn)行區(qū)域劃分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例分體電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，10：葉片；20：單流道；1：第一模塊；2：第二模塊；3：第三模塊；4：第四模塊；5：加強(qiáng)筋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1