[实用新型]一种整体内腔螺旋进给电解加工夹具

说明书

技术领域

本实用新型公布了一种整体内腔螺旋进给电解加工夹具，属于整体叶盘电解加工领域，特别涉及一种航空发动机整体叶盘螺旋进给电解加工领域。

背景技术

随着航空工业的快速发展，作为飞机心脏的航空发动机的研制越来越受到重视，而推重比是评价发动机性能的重要指标之一，为了减轻发动机的结构重量和零件数量，整体构件得到了越来越广泛的应用。整体叶盘作为航空发动机的核心零部件，省去了传统的锁片和榫槽连接方式，将叶片与轮盘结合成一体，将原先由数百个零件组成的叶盘减少到一个零件，使航空发动机的重量减轻、结构优化、可靠性增强。另一方面，整体叶盘叶片型面超薄扭曲，叶间通道狭窄以及叶盘材料高硬度等特点使整体叶盘的制造面临极大困难。

电解加工是基于金属阳极溶解机理去除材料的一种加工方法，具有工具无损耗、不受材料力学性能影响、无切削力以及加工效率高等优点，适用于难加工材料的加工制造。整体叶盘多采用高温钛合金、镍基高温合金和金属间化合物等难切削材料，故采用电解加工方法具有特殊的优势。

整体叶盘电解加工一般分为两道工序：叶栅通道预加工和叶片型面精加工。叶栅通道预加工是在叶盘毛坯上预加工出与叶片型面贴近的叶栅通道，为后续的精加工提供放置型面电极的空间以及预留均匀的加工余量。因此，提高叶栅通道的加工质量，满足复杂型面整体叶盘的制造要求，一直是开展电解加工技术研究的重点内容之一。作为整体叶盘电解加工的第一步，叶栅通道的预加工具有重要的意义，如果不能在该工序奠定优良的加工基础，就无法精加工出合格的叶盘叶片。

目前，整体叶盘叶栅通道电解加工工艺主要包括：套料电解加工、仿形电解加工、数控电解加工和径向进给电解加工。套料电加工只限于加工等截面叶片的整体叶盘，无法加工变截面扭曲叶片的整体叶盘。仿形电解加工适用于加工直纹扭曲型面，但是该技术加工一种叶盘对应一种特定的仿形夹具及靠模，通用性不强，生产周期准备较长，加工柔性等方面有待提高。数控电解加工是将电解加工技术与计算机数控技术结合起来的一种加工方法，但是其只限于加工直纹可展面的整体叶盘，且其工具电极采用中空薄壁结构，在高压电解液的冲刷下易产生变形。径向电解加工采用可直线移动的成型阴极，成型精度高，但只适用于加工开敞性较好的叶栅通道，难以加工型面复杂扭曲的叶栅通道。专利申请号为201410013249.6的中国发明专利公开了一种可直线与旋转复合进给的整体叶盘电解加工工具，其由夹具体、引流罩体、阴极体组成，从原理上解决了电解液流场紊乱，和随动密封的问题，使成型阴极径向旋转进给成为可能，但是且其圆柱形内腔由夹具体上盖和夹具体底座上的两个半圆柱面组成，其夹具体和叶盘以及阴极之间均为刚性贴合接触，在较高压力条件下，会产生电解液泄漏，造成内部电解液流场缺液，且其随动引流罩的内腔型面较为复杂，加工难度大，适用性不佳。因此迫切需要寻找一种能够满足可直线与旋转复合进给电解加工的夹具，使其能满足工具电极进给过程中随动密封及电解液流场紊乱的问题，同时该装置还应具有良好的通用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种整体内腔螺旋进给电解加工夹具，该装置的电解液腔体为圆柱形内腔，电极杆从侧面装入并通过阴极杆密封装置进行密封，可以使得工具阴极在径向螺旋进给加工整体叶盘的叶栅通道时，夹具内部电解液流场始终保持稳定，同时还可以保证夹具体和叶盘以及夹具体和运动阴极间不会出现电解液的泄漏，从而同步加工出大扭曲整体叶轮叶栅通道的叶轮、叶背和轮毂，使预留的精加工余量分布均匀，且该装置相对于现有装置结构更紧凑，加工制造更简单。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

所述电解加工夹具由夹具体、引流块、工具阴极和阴极杆密封装置组成；

所述夹具体由密封上盖、底座、夹紧装置、导向块组成；密封上盖和夹具体通过夹紧装置夹紧；夹紧装置由安装在夹具体上的螺柱和用于夹紧的蝶形螺母组成；密封上盖上开有凹槽，夹具体上设有突起，二者形成类似于键与键槽的配合；夹具体和密封上盖与叶轮的接触面设有一圈环形凹槽，凹槽里面装有密封圈；两个引流块导向块通过螺钉安装在底座的圆柱形内腔内。