[發(fā)明專利]跨葉片陰極脈動(dòng)態(tài)套料電解加工裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110756085.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113560685B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱棟;李正寅;張曉博;朱荻
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H9/00
• 分類號(hào): B23H9/00;B23H3/00;B23H3/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發(fā)明公開了一種跨葉片陰極脈動(dòng)態(tài)套料電解加工裝置及方法，屬于電解加工領(lǐng)域。本裝置主要包括組合式跨葉片陰極以及陰極安裝夾具兩部分。針對(duì)具有交替大小葉片的整體構(gòu)件，設(shè)計(jì)跨葉片陰極，包含一個(gè)大葉片陰極和一個(gè)葉片陰極，分別安裝在陰極座的兩個(gè)前端，兩個(gè)陰極之間跨過一組大小葉片。加工過程中將工件沿軸向朝工具陰極進(jìn)給，陰極往復(fù)振動(dòng)，加工一對(duì)間隔一組葉片的大小葉片，實(shí)現(xiàn)雙葉片的同時(shí)加工；在陰極振動(dòng)的同時(shí)引入脈沖電流，實(shí)現(xiàn)脈沖振動(dòng)優(yōu)化耦合的脈動(dòng)態(tài)加工。設(shè)計(jì)間隔的兩個(gè)獨(dú)立流道分別為大小葉片供液，可防止兩處流場交匯，提高流場均勻性，保證兩葉片加工區(qū)域內(nèi)具有充足的電解液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解加工領(lǐng)域，具體跨葉片陰極脈動(dòng)態(tài)套料電解加工裝置及方法。

背景技術(shù)

電解加工是基于電化學(xué)陽極溶解的原理去除金屬工件材料。在電解加工開始前，向待加工區(qū)域通入高速流動(dòng)的電解液；在電解加工過程中，成型工具陰極向著工件陽極進(jìn)給，工件材料逐漸被溶解，完成加工。電解加工具有工具陰極無損耗、加工效率高、無切削應(yīng)力且基本不受材料力學(xué)性能限制等特點(diǎn)，被應(yīng)用于航空航天、兵器和模具等行業(yè)。

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷提高，葉片與葉盤融為一體的整體構(gòu)件不斷應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，給制造技術(shù)帶來新挑戰(zhàn)。電解加工憑借其鮮明的優(yōu)點(diǎn)，已成為葉片式整體構(gòu)件制造的主要方法之一。為了提高電解加工的效率和穩(wěn)定性等，相關(guān)學(xué)者對(duì)葉片式整體構(gòu)件的電解加工方式展開了一系列的研究。

文章“使用氯化鈉電解液高速套型小結(jié)”中，提出了帶有絕緣套的單葉片套料電解加工裝置。

專利號(hào)ZL201710880612的發(fā)明專利中，提出了一種葉片尾緣不溶解的單葉片套料電解加工裝置，通過設(shè)計(jì)陰極后緣絕緣塊，避免了葉片尾緣與輪轂外圓共面時(shí)，陰極對(duì)葉片尾緣的加工，提高了單葉片套型加工的精度。

文章“擴(kuò)壓器套料電解加工流場優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究”中，提出了一種出液轉(zhuǎn)角式流場模型，改善了單葉片套料電解加工時(shí)流場的可達(dá)性和均勻性。

專利號(hào)CN111687505A的發(fā)明專利中，提出了一種雙葉片套料電解加工裝置，設(shè)計(jì)雙流道均流供液流場，同時(shí)加工相鄰大小葉片，提供了一種對(duì)于具有兩種輪廓葉片的盤體類零件的快速套型加工思路，提高了葉片套型加工的速度。

上述文章和專利中所涉及的葉片套型加工方式均針對(duì)單個(gè)葉片以及相鄰雙葉片的加工，對(duì)于具有兩種輪廓葉片的盤體類零件，采用相鄰雙葉片加工方法存在兩處流場的干擾問題，影響加工的穩(wěn)定性。因此急需一種新的套料電解加工裝置及流場模型，來滿足具有兩種輪廓葉片的盤體類零件的加工需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新的跨葉片陰極脈動(dòng)態(tài)套料電解加工裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)具有兩種葉片輪廓的盤體類零部件加工效率低、流場不均的問題，為以后多葉片整體構(gòu)件套料電解加工提供思路。

一種跨葉片陰極脈動(dòng)態(tài)套料電解加工裝置，主要包括組合式跨葉片陰極以及陰極安裝夾具兩部分；其中組合式跨葉片陰極包括小葉片陰極和大葉片陰極；其中陰極安裝夾具由安裝板、蓄液管、陰極座、左絕緣套、右絕緣套組成；其中蓄液管的后端固定在安裝板上，蓄液管的前端與陰極座的后端相連接；在蓄液管的管壁上設(shè)計(jì)進(jìn)液口，并在蓄液管內(nèi)部設(shè)計(jì)隔板結(jié)構(gòu)，將兩個(gè)葉片的對(duì)應(yīng)進(jìn)液通道分隔開；陰極座的右前端連接小葉片陰極，左前端連接大葉片陰極；右前端的位置對(duì)應(yīng)整體構(gòu)件上的小葉片，并以此為基準(zhǔn)，將左前端的位置間隔一對(duì)相鄰大小葉片的距離之后對(duì)應(yīng)大葉片；陰極座對(duì)應(yīng)大葉片陰極和小葉片陰極的加工刃區(qū)域設(shè)計(jì)前后貫穿的左腔體和右腔體，左絕緣套、右絕緣套分別安裝在對(duì)應(yīng)腔體內(nèi)，并固定于陰極座上；左、右絕緣套的型腔口分別與大小葉片陰極上端面接觸對(duì)齊，型腔口輪廓與陰極特征加工刃相貼合；