[發(fā)明專利]浸液式套料電解加工系統(tǒng)及方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580989.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111805023B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱棟;雷高攀;王福平;陳文亮;李元
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H3/10;B23H11/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本專利涉及一種浸液式套料電解加工系統(tǒng)及方法，應(yīng)用于整體葉盤的電解加工。該系統(tǒng)包含集水箱（1）和電解液槽（9）；集水箱（1）內(nèi)安裝陰極體（5）和溢流管（4）。加工過程中，加工試件（6）與陰極體（5）間的整個加工區(qū)域浸泡在集水箱（1）的電解液中，通過實時注入電解液，加工試件（6）與陰極體（5）加工間隙內(nèi)的電解液快速更新；易缺液區(qū)域得到集水箱（1）中電解液的補充，從而使得整個加工區(qū)內(nèi)流場分布更均勻；當電解液深度大于溢流管（4）的管口高度時，通過溢流管（4）排出。通過本發(fā)明，在葉片的套料電解加工中，可以消除流場缺液區(qū)，有效提高流場的均勻性，從而提高葉片的加工效率和加工質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種浸液式套料電解加工系統(tǒng)及方法與應(yīng)用，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電解加工是一種基于電化學(xué)陽極腐蝕原理的加工工藝。電解加工具有不受材料強度、硬度等力學(xué)特性影響、加工表面無殘余應(yīng)力與重鑄層、陰極無損耗等優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵零部件的加工。

套料電解加工是一種典型的電解加工工藝方法。在套料電解加工中，電解液的流動方式通常為正流式。在正流式套料電解加工中，在進液口處，由于葉片形狀較為復(fù)雜，在加工區(qū)域的邊緣位置容易形成缺液區(qū)，導(dǎo)致加工過程不穩(wěn)定，甚至造成打火現(xiàn)象的發(fā)生，損壞加工試件；缺液區(qū)也容易導(dǎo)致工具電極的進給速度受到限制，加工效率難以提高。低的進給速度，引起工件已加工區(qū)域受到雜散腐蝕的時間變長，導(dǎo)致加工精度與表面質(zhì)量變差。在套料電解加工中，減小缺液區(qū)是一個亟待解決的問題。

申請?zhí)枮镃N201610696734.7的發(fā)明所述的全過程一字型流動柔性保護套料電解加工裝置及方法，通過電解液全過程一字型流動方式減小缺液區(qū)。申請?zhí)朇N201710880612.8發(fā)明所述的葉片尾緣不溶解的套料電解加工裝置及其加工方法，采用全過程流域的彈性密封減小缺液區(qū)，提高加工區(qū)流場的均勻性。論文《精密電解套料陰極設(shè)計與優(yōu)化》中，通過在葉片的進排氣邊出添加補水裝置的方式減小加工區(qū)域內(nèi)的缺液區(qū)。雖然這三種方式都可以有效的減小加工區(qū)域內(nèi)的缺液區(qū)，但它們不能完全消除缺液區(qū)。除此之外，其裝置設(shè)計復(fù)雜，加工周期較長且具有專用性。

目前，在套料電解加工過程中，還沒有簡單有效的方法來消除加工區(qū)內(nèi)的缺液區(qū)，使加工區(qū)內(nèi)的流場分布均勻。因此，發(fā)明創(chuàng)新的且行之有效的方法消除間隙內(nèi)的缺液區(qū)，勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本專利目的在于針對上述背景技術(shù)中所涉及的減小加工區(qū)缺液區(qū)，提高流場均勻性問題，提出浸液式套料電解加工系統(tǒng)及方法。通過本發(fā)明，可以簡單有效的消除缺液區(qū)，提高加工區(qū)內(nèi)流動的可達性與均勻性，提高加工效率，改善葉片的加工質(zhì)量。

所述的的浸液式套料電解加工系統(tǒng)，其特征在于：包含集水箱和電解液槽；上述集水箱內(nèi)安裝陰極體，其中陰極體具有中空腔體；集水箱設(shè)置有進液管和排液管；上述電解液槽出口通過進液閥與進液管相連，進液管與陰極體的中空腔體相通；排液管通過排液閥與電解液槽進口相連；上述集水箱內(nèi)還安裝溢流管，該溢流管出口與電解液槽入口相連。

所述的浸液式套料電解加工系統(tǒng)的電解加工方法，其特征在于包括以下過程：

加工前，打開進液閥，電解液從電解液槽流出，經(jīng)過進液管通過陰極體注入集水箱中，使集水箱充滿電解液；當電解液深度大于溢流管的管口高度時，集水箱中的電解液通過溢流管排出，回到電解液槽中，與此同時，集水箱中完成電解液的更新；加工過程中，加工試件與陰極體間的整個加工區(qū)域浸泡在集水箱的電解液中，通過實時注入電解液，加工試件與陰極體加工間隙內(nèi)的電解液快速更新；易缺液區(qū)域得到集水箱中電解液的補充，從而使整個加工區(qū)內(nèi)流場分布更均勻；加工結(jié)束后，關(guān)閉進液閥，打開排液閥，集水箱中的電解液通過排液管進入回流管路回到電解液槽中。

所述的浸液式套料電解加工系統(tǒng)的電解加工方法應(yīng)用于葉片加工，其特征在于：加工過程中，加工試件直線進給的過程中，同時附加相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運動；旋轉(zhuǎn)進給的復(fù)合運動軌跡由所加工葉片的形狀和尺寸所確定。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：