[发明专利]多级整流定子内向叶片的套料电解加工装置与方法

说明书

本发明涉及一种多级整流定子内向叶片的套料电解加工装置与方法，属于电解加工领域。所述的加工装置包括以下组件：上固定架、下固定架、机床支架、阴极模块、工装夹具，其特征在于：上下固定架组合形成龙门型结构，一侧与机床支架相连，另一侧置于整流定子内侧并设置有U型滑槽，阴极安装在滑槽内，阴极沿整流定子圆半径向外运动实现对内向叶片的加工；工具阴极采用模块化设计，阴极模块包括阴极模组（阴极头、绝缘套、固定块）与进液连接座，快速拆卸更换进液连接座上的阴极模组，并沿U型槽滑移阴极模块至新加工位，即可实现对整流定子不同级叶片的加工。本发明能够满足内向叶片的套料电解加工需求，对实现工件上多级叶片的连续加工有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种多级整流定子内向叶片的套料电解加工装置与方法，属于电解加工技术领域。

背景技术

电解加工属于特种加工技术，基于电化学阳极溶解作用原理去除材料。在电解加工过程中，成型工具阴极在数控系统控制下向工件阳极进给，工件阳极材料逐渐溶解，直到工件阳极形状、尺寸达到要求。该加工方法具有工具阴极不损耗、无切削应力的特点，在难切削材料复杂形状零件的批量加工方面具有显著优势。

套料电解加工在等截面叶片类零部件的大批量制造中具有效率高、成本低的显著优势，因而被广泛应用于整体叶轮和扩压器的生产制造环节。

近年来，国内外专家学者在套料电解加工方面开展了广泛研究。在专利“全过程一字型流动柔性保护套料电解加工装置及方法”（申请号CN201610696734.7 发明人朱栋柳傲谷洲之等）中，提出了一种一字型工具阴极，配合柔性绝缘块实现叶片套料加工的方法。该方法可以实现对外向叶片的电解加工，但尚不能满足内向叶片的电解加工。在专利“一种电解加工大扭曲叶片整体叶盘的内腔可变工具阴极”（申请号 CN110026630A 申请人孙伦业陈浩王晖）中，提出了加工整体叶盘大扭曲叶片的内腔可变工具阴极，该装置采用夹具驱动轴带动阴极夹具同步旋转进给方法，解决了套料电解加工、径向成型电解加工和数控展成电解加工难以加工大扭曲变截面整体叶盘叶片的问题，但对于狭窄空间的内向叶片加工尚无法满足。文章“Turbomachinery component manufacture by application ofelectrochemical, electro-physical and photonic processes”中提及了一种出液敞开式电解加工方法，该种方法能够以3mm/min的速度快速套出叶片形状，但其阴极结构固定，无法实现多级叶片的加工。

现有的正冲套料电解加工方式虽然在整体叶盘和扩压器等零部件的加工中具有优势，但无法实现对整流定子内向叶片的加工，存在工件阳极与工具阴极干涉的问题；加工多级外向叶片工件时，可调性和通用性不足，无法实现多级叶片的连续加工。因此，急需提出一种新的电解加工装置与方法，实现对多级整流定子内向叶片的高效电解加工。

发明内容

本发明旨在解决多级整流定子内向叶片的套料加工干涉问题，实现多级叶片的连续加工，提升电解套料加工稳定性，提出一种多级整流定子内向叶片的套料电解加工装置与方法。

一种多级整流定子内向叶片的套料电解加工装置，包括整流定子，其中整流定子主体为1/3圆环型结构，叶片位于整流定子的1/3圆环型结构内侧，其特征在于：该套料电解加工装置还包括整流定子固定装置、阴极固定装置、阴极模块。上述整流定子固定装置由工装环、工装块、工装盘组成；其中工装块上侧与工装环相连，工装块下侧与工装盘相连，工装盘安装于机床转盘上；工装块为扇段型结构，使得工装环形成部分悬空段；整流定子安装在工装环的悬空段上方；上述阴极固定装置由龙门型固定框和机床支架组成；其中龙门型固定框包括上固定架和下固定架；上固定架和下固定架的一侧位于整流定子的1/3圆环型结构内侧，另一侧位于整流定子的1/3圆环型结构外侧；上固定架和下固定架组合后整体套在工装环的悬空段及整流定子的1/3圆环型结构上；龙门型固定框一侧与机床支架相连，另一侧设置有U型滑槽与阴极定位孔，用于连接不同规格的阴极模块；上述阴极模块包括进液连接座、阴极模组；进液连接座安装于阴极固定装置的固定架U型滑槽内。