[發明專利]一種鈦合金異形型腔電解加工方法

在審

• 申請號: 201811278248.9
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109465508A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 李國華;張盛;左敦穩;余澤;盧文壯;楊振文;茍紹軒
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司;南京航空航天大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H9/00;B23H11/00;B23H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鈦合金異形型腔電解加工方法，采用陰極桿、陰極組成進給端，并將鈦合金工件固定在導電的夾具底座上，在進給端外套設與夾具底座密封連接的背壓筒，將電解液依次通過陰極桿的進液孔和陰極的出液孔流至鈦合金工件的異形型腔加工表面，并通過機床的主軸推進連接成陰極桿和陰極向鈦合金工件進給；電解液通過加工而成的異形型腔流出，并通過背壓筒回流。本發明采用夾具底座固定鈦合金工件，機床的主軸推進陰極，使得電解加工過程穩定高效，得到的鈦合金工件質量可靠。

技術領域

本發明涉及一種電解加工技術領域，具體涉及一種鈦合金異形型腔電解加工方法。

背景技術

在鈦合金具有比強度高，熱穩定性好，耐腐蝕性強等優點，主要用作火箭發動機外殼、航空發動機壓縮機盤及葉片、各種結構鍛件和緊固件等。

電解加工是利用陽極電化學溶解原理進行材料蝕除，并最終將零件加工成形的工藝技術。該技術不受工件材料力學性能、機械性能限制，零件表面加工質量高，具有無應力、無熱影響區、工具陰極無損耗等優點，廣泛應用于航空航天、微電子、生物醫學、模具制造等工程領域，適用于高硬度高強度金屬復雜型腔、型面和型孔的加工。

在航空航天領域，大量的零部件采用鈦合金材料并且包含復雜異形的型腔。但是，鈦合金材料可加工性較差，銑削加工時刀具磨損量較大，型腔大余量去除效率較低，且型腔表面存在機械切削殘余應力，容易產生變形。同時，鈦合金自鈍性強，在電解加工時工件表面容易形成鈍化膜而使過鈍電位較高、維鈍電流低，加工較為困難；加工過程中，特別是在低電流密度下容易形成點蝕而影響表面粗糙度。

發明內容

本發明針對現有技術，提供了一種加工過程穩定高效、加工得到的鈦合金工件質量可靠的鈦合金異形型腔電解加工工裝夾具。

本發明通過下述技術方案實現：一種鈦合金異形型腔電解加工方法，采用陰極桿、陰極組成進給端，并將鈦合金工件固定在導電的夾具底座上，在進給端外套設與夾具底座密封連接的背壓筒，將電解液依次通過陰極桿的進液孔和陰極的出液孔流至鈦合金工件的異形型腔加工表面，并通過機床的主軸推進連接成陰極桿和陰極向鈦合金工件進給；電解液通過加工而成的異形型腔流出，并通過背壓筒回流，具體包括以下步驟：

S1）工件裝夾：將鈦合金工件固定在夾具底座上；

S2）裝配進給端和背壓筒；將背壓腔固定在夾具底座上，裝配陰極和陰極桿使出液孔和進液孔連通，將陰極桿固定在主軸上，調整機床主軸的位置，使陰極桿和陰極伸入背壓筒中；

S3）電路連接：機床的主軸通過銅排線連接電源負極，夾具底座通過銅排線連接電源正極；

S4）通入電解液：通過進液孔、出液孔通入電解液，使電解液充滿夾具底座和背壓筒形成的空腔；

S5）電解加工：啟動機床，機床的主軸推動陰極貼緊鈦合金工件的待加工表面，并隨著電解不斷進給，在鈦合金工件上復制加工出和陰極形狀相同的異形型腔，加工完畢，陰極退出型腔，完成電解加工。

所述陰極的橫截面形狀與鈦合金工件上待加工的異形型腔形狀相同。所述陰極靠近夾具底座的一端設置有弧形的通液槽，所述通液槽與出液孔連通。所述通液槽沿陰極的端面弧形延伸，提高了鈦合金工件型腔加工過程中，陰極端面的電解液流速均勻性，配合背壓腔的使用消除了鈦合金工件異形型腔加工過程中電解液的流場易于出現負壓、空穴、缺液等現象，保證了流場的穩定，減少了短路的發生，有利于異形型腔的加工穩定性。

所述陰極桿的一端設置有外螺紋，所述陰極桿遠離外螺紋的一端的端面設置有配合槽，所述陰極與配合槽過盈配合。所述進液孔的出口設置在配合槽內與陰極的出液孔連通。所述陰極和陰極桿可拆卸連接，便于拆裝陰極，也便于陰極的更換。同時所述陰極桿與主軸螺紋連接，便于拆裝陰極桿，便于陰極桿的更換，便于加工不同形狀的型腔時，更換不同的陰極桿和陰極，方便快捷。