[发明专利]一种管电极电解铣削加工深窄槽的方法及装置

说明书

本发明涉及一种管电极电解铣削加工深窄槽的方法，步骤一：将工件夹持在Z轴移动平台上，将中空结构的管电极安装在X/Y轴移动平台上；步骤二：将电源的负极与管电极电连接，正极与工件电连接；步骤三：通过X/Y轴移动平台将管电极移动至工件的正下方，通过水泵向管电极提供电解液，令电解液从下至上喷出，令工件向管电极的方向移动；步骤四：启动电源，管电极喷出的电解液接触工件，对工件进行电解加工。电解液和不溶性电解产物在重力作用下可直接排出，不会在工件表面非加工区域流动，避免了工件表面受到杂散腐蚀，提高工件表面的质量和提高深窄槽结构精度；同时也避免电解液在已加工区的聚集，避免了对已经完成加工区域造成二次腐蚀，提高加工精度。

技术领域

本发明涉及精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种管电极电解铣削加工深窄槽的方法及装置。

背景技术

深窄槽结构在航空发动机以及工业燃气轮机等技术、知识双密集型高科技产品的核心零部件上应用越来越广泛，并且发挥着重要作用。该类结构不仅结构独特、加工精度要求高，并且本体通常采用难切削加工高温合金材料，这些特点使深窄槽结构的制造质量、效率、成本问题凸显。电解铣削加工基于电化学阳极溶解原理，采用形状简单的工具电极(如球头电极、棒状电极、管电极)，通过控制工具电极运动轨迹实现复杂型腔、型面的加工。该工艺集成了电解加工与传统铣削加工的工艺特点，相比成型电极电解加工，避免了成型阴极设计，具有柔性大、适应性强等优点，已成为电解加工技术的一个重要发展方向，并在深窄槽加工方面发挥重要作用。

公开号为“CN107414221A”，公开日为2019年4月30日的中国专利文件公开了一种三维微纳结构电化学诱导加工方法，将被加工工件固定于电化学体系中电解池底部，再将电解池固定于X-Y方向水平位移台上；将微纳米尺寸刀具电极固定于夹具上，再将夹具固定于Z方向位移台上；向电解池中注入电解液，使电解液没过被加工工件；控制微纳米尺寸刀具电极逼近被加工材料；Z方向微动位移台设定为闭环模式，微纳米尺寸刀具电极电化电流作为其闭环信号；微纳米尺寸刀具电极在扫描运动时，根据预加工结构三维形貌实时调制刀具电极的电化学电流，最终在被加工工件表面加工出预定的三维微纳结构。另外也有公开号为“CN109500462A”，公开日为2019年3月22日的一种间歇式脉冲电解加工装置，包括电解液箱、水泵、电解脉冲电源、加工平台和驱动机构，加工平台上设有用于夹持工件的卡盘，加工平台在卡盘正上方设有加工轴，加工轴由驱动机构驱动上下直线移动，加工轴的下端设有用于加工内键槽的凸齿，电解脉冲电源的阴极与加工轴电连接、阳极与卡盘及工件电连接；水泵的入水口与电解液箱相连通，水泵的出水口通过供液管向加工轴的凸齿和工件待加工处输送电解液。基于阳极溶解原理，工件作为电解阳极，加工轴的凸齿作为电解阴极，工件的内键槽位置处在电解作用下慢慢被溶解，直至内键槽被完全加工出来。

但在上述的技术方案中，工件都位于加工轴电极的下方，工件浸泡在电解液中或者工件的表面汇集有电解液及加工产物，在这两种情况下，电解液在杂散电流的影响下，容易对工件的非加工区域造成杂散腐蚀，导致深窄槽边缘的圆角增大而结构精度下降和影响工件表面非加工区的表面质量；若是电解液汇集和积累在已经完成加工的区域内，在杂散电流的作用下，对已经加工完成的深窄槽内壁造成二次腐蚀，导致深窄槽的尺寸精度降低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中电解加工深窄槽的加工精度不足和表面质量差的问题，提供一种管电极电解铣削加工深窄槽的方法及装置，提高深窄槽的精度和工件的表面质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种管电极电解铣削加工深窄槽的装置，包括如下步骤：

步骤一：将工件夹持在Z轴移动平台上，将中空结构的管电极安装在X/Y轴移动平台上；

步骤二：将电源的负极与管电极电连接，正极与工件电连接；

步骤三：通过X/Y轴移动平台将管电极移动至工件的正下方，通过水泵向管电极的内部提供电解液，令电解液从下至上喷出，同时启动Z轴移动平台，令工件向管电极的方向移动；