[發明專利]電場調控套料電解加工裝置及方法

有效

• 申請號: 202010816402.4
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112059334B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 朱棟;蔣婷;任明珠
• 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
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明公開了電場調控套料電解加工裝置及方法，屬于電解加工領域。裝置主要包括陰極頭，電場調控套，電場調控滑槽，絕緣套，蓋板等部分。套料電解加工過程中，葉片已加工部分不斷伸入電場調控套中，電場調控套包圍在葉片已加工部分的外側，抑制雜散電流對葉片已加工部分的雜散腐蝕。電場調控套通過電場調控滑槽固定，其位置可以沿一定范圍內調節，從而根據實際加工的需要調控雜散電流，實現葉片的錐度控制。該方法能夠減少葉片已加工部分的雜散腐蝕，提高加工工件的表面質量。

技術領域

本發明提供了一種電場調控套料電解加工裝置及方法，屬于電解加工技術領域。

背景技術

葉片等復雜型面是航空發動機的主要零部件，其型面扭曲復雜，常采用鈦合金、高溫合金等難加工材料制成，利用傳統切削方法加工難度大。電解加工具有加工效率高，無殘余應力、無刀具損耗，不受材料強度、硬度等力學性能的影響等優勢，是葉片等復雜型面的主要制造方法。

雜散腐蝕是電解加工過程中的關鍵問題之一，對所加工工件的錐度及表面質量產生不利的影響。提出許多方法抑制雜散腐蝕問題。在專利氣體絕緣保護套料電解加工陰極系統及加工方法（申請號201710463442.3 發明人 南京航空航天大學 朱棟，胡興焱，劉嘉，徐正揚）中，通過向葉片已加工區域供應壓縮氣體，以減少進入該區域的雜散電解液，從而減少雜散腐蝕，有利于提高葉片的加工精度。由于該方法采用的電解液流動方式為側流式且提供壓縮氣體的方式為均勻供氣，電解液流動過程中的壓力損耗可能造成氣液分布的不均勻。但多電位電解加工方法無法實現葉片類結構的加工。在專利一種多電位電解加工方法（申請號201410373682.0發明人 廣東工業大學羅紅平，吳明，郭鐘寧，江樹鎮，張永俊，孫濤濤）中，設置高電位的外電極，低電位的內電極和電位介于二者之間的工件，利用高電位的外電極吸引雜散電力線，從而減少孔、槽類結構的雜散腐蝕。在專利電場調控電解磨銑加工系統及方法（申請號201610852155.7 發明人南京航空航天大學 李寒松，牛燦，曲寧松）中，采用主電源和輔助電源分別連接工件和電場調控的方式，提高了電解磨銑加工的加工精度。但電場調控電解磨銑加工系統及方法主要用于異形加強筋及凸臺等零件的加工，仍然無法實現葉片類結構的加工。

綜上，需要一種新的電解加工方法，有效的抑制葉片加工過程中的雜散腐蝕。

發明內容

本發明的目的在于提供電場調控套料電解加工裝置及方法，以解決套料電解加工過程中的雜散腐蝕問題，從而提高已加工葉片的形狀精度和表面質量。

一種電場調控套料電解加工方法及裝置，其特征在于：

包括陰極頭，電場調控套，電場調控滑槽，絕緣套，蓋板，電源，電子負載，陽極工件；上述絕緣套位于上述陰極頭的上方；上述電場調控套安裝于上述絕緣套的內部，且上述電場調控套外壁與上述絕緣套內壁相貼合；上述蓋板位于上述電場調控套的上方；上述陽極工件連接到電源正極，且與電子負載串聯，上述電場調控套連接到電源正極，且與上述陽極工件及電子負載并聯；上述的電場調控套通過電場調控滑槽安裝于上述絕緣套的內部；上述電場調控套可以在上述電場調控滑槽的長度范圍內滑動；由于電子負載的分壓作用，電場調控套的表面電勢高于陽極工件的表面電勢，從陽極工件的已加工區域指向陰極頭的部分電力線的方向發生反轉，變為從電場調控套指向陽極工件的已加工區域，從而保護了陽極工件的已加工區域。

有益效果

1. 本發明通過表面電勢較高的電場調控套對雜散電流的吸引作用，能抑制工件已加工區域的雜散腐蝕，提高加工質量。電場調控套的表面電勢高于工件的表面電勢，從而使工件已加工區域的雜散電流的方向發生改變，即由工件已加工區域指向陰極頭的方向變為由電場調控套指向工件已加工區域的方向，工件已加工區域得到保護，工件的加工質量得到提高。