[发明专利]一种涡轮叶片电液束加工用玻璃管电极

说明书

本发明涉及一种涡轮叶片电液束加工用玻璃管电极。玻璃管电极包括：依次连接的电极第一段、电极第二段和电极第三段，所述电极第一段与所述电极第三段平行设置，且所述电极第一段和所述电极第二段以及所述电极第二段与所述电极第三段之间的夹角为钝角，所述电极第一段用于进给至所述涡轮叶片上的干涉气膜孔中。本发明的玻璃管电极不会引起电极变形或抖动，杜绝了导致加工过程不稳定可能性的存在，能确保加工过程的稳定进行；其曲线结构便于进给至干涉气膜孔处，保证了加工过程的顺利进行，实现了玻璃管电极对干涉气膜孔可达性的目的。

技术领域

本发明涉及电液束加工技术领域，特别是涉及一种涡轮叶片电液束加工用玻璃管电极。

背景技术

高压涡轮叶片作为发动机的重要部件之一，对发动机性能影响很大。目前各国在涡轮部件的结构设计上推陈出新，不断地优化部件设计结构，例如，在国外先进航空发动机涡轮部件设计中，为减少涡轮导向叶片缘板间的漏气损失，提高涡轮效率，越来越多的采用了双联、三联甚至多联高压涡轮导向叶片的设计方案，整体双联或多联铸造的高压涡轮导向叶片叶身和缘板上分布有孔径大小不一、角度各异的气膜冷却孔，叶栅内多数小孔的加工路径出现了空间干涉，这给气膜孔加工带来了极大的难度。

所谓干涉气膜孔，指的是加工路径受空间干涉使玻璃管电极不能直接到达指定位置的气膜孔。针对涡轮叶片干涉气膜孔的加工，目前尚无成熟可行的加工方法。而且，该类零件已大量采用单晶材料，气膜孔加工质量需达到无再铸层、无微裂纹、无热影响区等高品质要求，传统的加工方法已无法满足。

电液束制孔工艺作为一种高品质加工技术，被广泛应用于单晶叶片的气膜孔加工中。目前，国内典型高压涡轮叶片气膜孔均为非干涉孔，针对这些气膜孔，已形成了完备的系列毛细玻璃管电极制备体系。虽然针对非干涉孔，直线玻璃管电极的设计与制备工艺较为成熟。但直线玻璃管电极受限干涉空间的影响，无法到达待加工的干涉部位，存在“可达性”的技术问题。为解决电极的“可达性”问题，比较可行的方案为将直线电极设计为曲线状。现有的设计方案为将电极分为二段的结构，如附图1所示。在附图1中，曲线电极结构分为2个区段①、②。区段②与干涉气膜孔出气方向和电极运行方向保持一致。该结构虽然可以有效解决电极的“可达性”问题，但实际带来了以下技术问题：一、液束喷出后对曲线电极的反作用力可能引起电极变形或抖动，从而导致加工过程不稳定。二、电极运行方向为横向运动，与Z方向呈90°，液束受重力影响，将在孔入口处出现“失稳”现象，导致孔口形貌不佳。

鉴于涡轮叶片上干涉气膜孔电液束加工比较困难的难题，如何提供一种便于加工、“可达性”好、加工效果佳的玻璃管电极是本领域技术人员亟需解决的技术难题。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例第一方面提供了一种涡轮叶片电液束加工用玻璃管电极。包括依次连接的电极第一段、电极第二段和电极第三段，电极第一段与电极第三段平行设置，且电极第一段和电极第二段以及电极第二段与电极第三段之间的夹角为钝角。将电极第一段与电极第三段平行设置解决加工过程中“失稳”的问题，将电极第一段和电极第二段以及电极第二段与电极第三段之间的夹角为钝角实现可达性的目的。

本发明实施例第二方面提供一种用于电液束加工时进给至涡轮叶片上的干涉气膜孔的玻璃管电极。包括玻璃管电极，解决加工过程中“失稳”的问题和实现可达性的目的。

(2)技术方案

本发明的实施例第一方面提出了一种涡轮叶片电液束加工用玻璃管电极，包括：依次连接的电极第一段、电极第二段和电极第三段，所述电极第一段与所述电极第三段平行设置，且所述电极第一段和所述电极第二段以及所述电极第二段与所述电极第三段之间的夹角为钝角，所述电极第一段用于进给至所述涡轮叶片上的干涉气膜孔中。