[发明专利]一种等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法及装置

权利要求书

1.一种等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法，其特征在于，包括以下加工步骤： 

1）首先结合电极运动轨迹和流道各型面的弯扭变化，将叶间流道划分为入口区域和出口区域，并分别设计制造入口加工区域和出口加工区域的近成形电极； 

2）用数量等于叶轮流道个数的一组入口加工区域近成形电极同时对所有叶间流道的入口加工区域进行数控电火花加工，再用同样数量出口加工区域近成形电极同时加工出所有流道的出口加工区域，在此过程中先使用能允许的最大电规准，按设计的数控运动轨迹，使电极从初始位置运动至终了位置从而完成流道的粗加工； 

3）采用逐次减小的电规准进行补偿量逐次增加的数控补偿运动依次完成所有流道的半精加工和精加工。 

2.根据权利要求1所述的等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法，其特征在于，它还包括步骤4），对有特殊表面要求的流道可采用磨料流等其他光整加工工艺达到相应的表面质量要求，从而完成叶间流道的最终加工。 

3.根据权利要求1或2所述的等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法，其特征在于，步骤1）中所述近成形电极的近成形面，是结合使用的数控补偿运动，将流道待加工表面离散为足够多的网格节点，形成点集P_i，将每一个点按照其内法矢n_pi在叶轮底平面即数控补偿运动平面上的投影方向m_pi偏置δ₁，得到对应点集Q_i，再将点集Q_i中每个点按对应法矢n_pi等间隙法向偏置δ₂，得到对应点集R_i； 

设P_i=（x_i，y_i，z_i）  m_pi=（a_pi，b_pi，c_pi）  n_pi=（d_pi，e_pi，f_pi） 

Q_i=（u_i，v_i，w_i）=(x_i-δ₁a_pi,y_i-δ₁b_pi,z_i-δ₁c_pi) 

R_i=(u_i-δ₂d_pi,v_i-δ₂e_pi,w_i-δ₂f_pi) 

由点集R_i可在CAD软件平台上得到电极的最终近成形面。 

4.根据权利要求1或2所述的等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法，其特征在于，步骤3）所述数控补偿运动依次完成所有流道的半精加工和精加工的具体过程为：在完成流道粗加工后，采用数控补偿运动，逐次减小电规准的同时不断增加数控补偿量，依次完成流道的半精加工与精加工；其中设数控补偿量的增量为z_i，此次电规准对应的放电间隙为Δ_i，上一次电规准对应的再铸层厚度为q_i-1，上一次电规准对应的放电间隙为Δ_i-1，则z_i=Δ_i-1+q_i-1-Δ_i，其中q_i-1=0.01mm～0.1mm。 

5.根据权利要求1或2所述的等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道加工方法，其特征在于，步骤2）中所述数控运动轨迹，是指在留有相应余量的情况下，电 极从流道中无干涉撤出的轨迹的反向路径。 

6.一种等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道入口加工区域数控电火花加工装置：包括基准座，基准元件，电极座，电极与底座，其中将一组入口加工区域近成形电极分别对应配合在电极座的每一个环槽中，用螺钉夹紧固定，将电极座用定位销与基准元件连接，基准元件与基准座连接；将毛坯定位在底座上用螺钉夹紧固定。 

7.一种等截面叶型带冠整体叶轮叶间流道出口加工区域数控电火花加工装置：包括基准座，基准元件，电极座，电极与底座，将一组出口加工区域近成形电极分别对应配合在电极座的每一个环槽中，用螺钉夹紧固定，将电极座用定位销与基准元件连接，基准元件与基准座连接；将毛坯定位在底座上用螺钉夹紧固定。