[发明专利]分体电极电火花加工方法及所采用的分体电极

说明书

技术领域

本发明涉及特种加工领域，特别是涉及一种分体电极电火花加工方法及所采用的分体电极。

背景技术

叶轮作为高技术、高附加值部件，广泛应用于水力机械、空气费力设备中，其加工制造技术直接影响着机组工作性能和可靠性。为了能够适应更为恶劣的工作环境，特殊材质的整体闭式叶轮的应用越来越广泛。整体闭式结构和特殊材质（如高温合金、钛合金等），使得其加工制造成为难题。目前数控铣削、精密铸造在叶轮的加工中得到广泛应用。但是，在对难加工材料制成的小流道叶轮进行加工时，受刀具刚性和空间限制，数控铣削很难应用。精密铸造技术的生产过程复杂，技术难度大，废品率高，且只适用于可铸造合金。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种分体电极电火花加工方法，以实现对整体闭式叶轮内部型腔的高质量加工，尤其是实现对难加工材料制成的小流道整体闭式叶轮的高精度和高效率加工。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种分体电极电火花加工方法，其包括以下步骤：

步骤1：根据整体闭式叶轮内部型腔的形状和尺寸，提取整体闭式叶轮内部单个流道的三维模型；

步骤2：将所述单个流道的三维模型进行缩放，并将缩放后的三维模型进行区域划分，划分成多个模块；

步骤3：根据每个模块的形状和尺寸，使用与每个模块相对应的电极进行电火花加工，以形成与缩放前的三维模型相同的单个流道；

步骤4：重复上述步骤3，进行其他流道的电火花加工制作。

其中，所述步骤2中，单个流道缩放后的三维模型比未缩放的三维模型的体积小，缩放后的三维模型各表面距离未缩放的三维模型的相应的表面之间的间隙宽度在0.1mm-0.2mm之间。

其中，所述步骤2中，所述缩放后的三维模型拆分为四个模块。

其中，对所述缩放后的三维模型沿其厚度方向进行拆分，分为两部分，然后沿其宽度方向再进行拆分，分为两部分，最终形成所述四个模块，分别为第一模块、第二模块、第三模块和第四模块。

其中，所述第一模块的厚度与所述第四模块的厚度相同，所述第二模块和第三模块的厚度相同，所述第一模块和第二模块上下层叠，所述第三模块和第四模块上下层叠。

其中，所述第一模块的厚度与所述第二模块的厚度不相等。

其中，所述第二模块的宽度和第三模块的宽度不相等，所述第一模块的宽度和第四模块的宽度不相等。

其中，所述第一模块和第二模块的厚度之和比缩放前三维模型的厚度大0.5mm-1mm；所述第一模块和第四模块的宽度之和比缩放前三维模型的宽度大0.5mm-1mm。

本发明还提供了一种基于上述分体电极电火花加工方法所采用的分体电极，所述分体电极的数量与单个流道缩放后的三维模型划分形成的模块的数量相等且各个分体电极后与所述单个流道的形状和尺寸相等，每个分体电极通过电火花加工与其对应的单个流道所划分的模块。

其中，单个流道的三维模型所划分的模块中，宽度较小的模块所对应的分体电极上设置有加强筋，所述加强筋沿该分体电极的长度方向布置。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的分体电极电火花加工方法及所采用的分体电极，具有以下优点：（1）由于采用电火花放电加工方式，能够高效和高精度加工各种难加工材料，如高温合金、钛合金等；（2）分体电极加工方法中，通过模块划分，所采用的各个电极的体积较小，有充足的空间来实现电极的回退和让位，因此能够加工流道型腔小、空间结构复杂的整体闭式叶轮；（3）虽然有些闭式整体叶轮内部型腔结构复杂（例如三元整体闭式叶轮），但是每个分体电极的加工轨迹较为简单，从而可降低编程难度和保证加工精度。

附图说明

图1是本发明实施例待加工的整体闭式叶轮的结构示意图；

图2是图1中整体闭式叶轮单个流道的三维模型图；

图3是对图2中单个流道进行区域划分的结构示意图；

图4是本发明实施例分体电极的结构示意图。

其中，10：叶片；20：单流道；1：第一模块；2：第二模块；3：第三模块；4：第四模块；5：加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1