[發(fā)明專利]一種機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)高效電解加工裝置及加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010878721.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112045261A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛永成;陳旺旺;朱永偉;程春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H3/00
• 分類號(hào): B23H3/00;B23H11/00
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 沈志海

本發(fā)明涉及一種機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)高效電解加工裝置及加工方法，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域。包括陰極工具、沖液結(jié)構(gòu)、工作臺(tái)、陽(yáng)極工件，該機(jī)匣裝夾在工作臺(tái)上，與電源正極相連，形成陽(yáng)極工件；所述陰極工具，固接在機(jī)床主軸上，并與電源負(fù)極相連；所述陰極工具外側(cè)面設(shè)有與機(jī)匣內(nèi)側(cè)面待加工型腔結(jié)構(gòu)匹配的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述工作臺(tái)設(shè)有電解液出水口。本發(fā)明通過(guò)小直徑陰極工具和陽(yáng)極機(jī)匣零件的差速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)的一次性加工成型，有效簡(jiǎn)化加工工藝，提高加工過(guò)程的可靠性和穩(wěn)定性,簡(jiǎn)化了工具電極的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，節(jié)約工具電極制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)高效電解加工裝置及加工方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟，是決定飛機(jī)性能的重要因素之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零件大多具有薄壁特征，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料難加工。機(jī)匣是發(fā)動(dòng)機(jī)支撐轉(zhuǎn)子和固定靜子的重要部分，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力通過(guò)機(jī)匣傳到飛機(jī)上，因此機(jī)匣航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要承力部件，其加工質(zhì)量的好壞，直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。隨著航空技術(shù)的發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在不斷的改進(jìn)，材料也愈加趨向于難加工的方向發(fā)展。這就導(dǎo)致機(jī)匣越來(lái)越難加工，質(zhì)量更加的難以保證。

機(jī)匣零件一般為薄壁回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步減輕機(jī)匣重量，機(jī)匣內(nèi)表面通常設(shè)有不同形狀的陣列型腔結(jié)構(gòu)。機(jī)匣零件材料多為高溫合金等難加工金屬，具有硬度高、強(qiáng)度大等特點(diǎn)。因此，在加工機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)時(shí)，若使用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法，加工過(guò)程極為繁冗，效率也相對(duì)低下。電解加工具有加工速度快、表面質(zhì)量好、無(wú)殘余應(yīng)力、不受材料硬度限制等加工特點(diǎn)，在機(jī)匣零件加工制造中具有極大的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)塊狀電極逐個(gè)機(jī)匣內(nèi)表面型腔結(jié)構(gòu)的方法依然存在加工過(guò)程繁瑣、加工精度不穩(wěn)定和加工效率不高等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)加工過(guò)程中，因需要重復(fù)定位，導(dǎo)致加工精度不好保證，以及效率不高等問(wèn)題，提出一種適用于機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)加工的高效率、低成本的電解加工裝置及方法，通過(guò)機(jī)匣零件與陰極工具的差速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和陰極工具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)的一次性高效加工成型。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)高效電解加工裝置，其特征在于，包括陰極工具、沖液結(jié)構(gòu)、工作臺(tái)、陽(yáng)極工件，該機(jī)匣裝夾在工作臺(tái)上，與電源正極相連，形成陽(yáng)極工件；所述陰極工具，固接在機(jī)床主軸上，并與電源負(fù)極相連；所述陰極工具外側(cè)面設(shè)有與機(jī)匣內(nèi)側(cè)面待加工型腔結(jié)構(gòu)匹配的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述工作臺(tái)設(shè)有電解液出水口。

進(jìn)一步的，所述陰極工具外側(cè)面的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)至少為1個(gè)，凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的數(shù)量n可根據(jù)使用需要自由設(shè)定，凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的形狀應(yīng)與待加工型腔結(jié)構(gòu)相匹配。

進(jìn)一步的，所述陰極工具外側(cè)面的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的高度應(yīng)大于陽(yáng)極工件內(nèi)側(cè)面待加工型腔結(jié)構(gòu)的深度。

進(jìn)一步的，加工過(guò)程中，所述陰極工具與所述陽(yáng)極工件保持同向旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述電解液出水口設(shè)置于工作臺(tái)中心，且電解液出水口周圍設(shè)為錐形下凹結(jié)構(gòu)，用以蓄存過(guò)量電解液，避免雜散腐蝕。

進(jìn)一步的，所述沖液結(jié)構(gòu)的電解液噴嘴置于陰極工具和陽(yáng)極工件的旋入側(cè)，且電解液噴嘴的形狀為豎長(zhǎng)條狀，保證電解液能夠沖刷整個(gè)加工區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述沖液結(jié)構(gòu)的電解液進(jìn)水口，其口徑小于電解液出水口的口徑。

進(jìn)一步的，所述陰極工具外側(cè)面與陽(yáng)極工件內(nèi)側(cè)面的傾斜程度一致。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種機(jī)匣內(nèi)表面陣列型腔結(jié)構(gòu)高效電解加工方法，其特征在于，包括以下步驟：