[发明专利]一种闭式叶栅结构叶片的精密电解加工装置及加工方法

说明书

本发明涉及一种闭式叶栅结构叶片的精密电解加工装置及加工方法。精密电解加工装置包括加工电极和加工水套，加工电极成对设置，加工电极包括阴极板、内根部圆角阴极、外根部圆角阴极、连接螺柱和驱动装置，内根部圆角阴极和外根部圆角阴极相对设置且滑动连接在驱动装置上；阴极板设置在所述内根部圆角阴极和所述外根部圆角阴极之间的位置，阴极板的一端通过所述连接螺柱与所述驱动装置连接，且阴极板的两侧分别与所述内根部圆角阴极和所述外根部圆角阴极滑动连接。本发明提高了整体整流器加工精度和效率，工艺过程得以大幅简化、工艺实施过程更加简单。

技术领域

本发明涉及电解加工技术领域，特别是涉及一种闭式叶栅结构叶片的精密电解加工装置及加工方法。

背景技术

在军民用涡扇航空发动机的风扇及压气机设计中，大量采用了整体叶盘、闭式整流器等构件。这类构件的材料多为高温合金、钛合金等，切削性能很差；叶栅密集、叶片弯扭轻薄，流道倾斜；叶片型面轮廓精度和位置精度要求高，这些特点使得传统的机械加工变得非常困难，表现在加工变形严重且变形量不易控制，刀具磨损严重，导致加工效率极低，成本高，表面质量差。

电解加工是利用电化学阳极溶解原理，对金属实现去除加工的一种特种工艺方法。具有加工效率高、工具电极不消耗、加工无应力、表面完整性好等特点，适用于各种难切削金属材料(钛合金、高温合金等)的加工，特别适合高效去除大量材料的零部件批生产加工及各种三维复杂形状的加工。

电解加工时工具电极为阴极，工件为阳极。电解加工阴极一般采用金属材料作，阴极工作面形状与工件阳极要求形状凹凸相反，如加工凹槽、孔时工具阴极端部是凸筋、柱状结构，加工凸台时工具阴极端部形状是凹腔结构。电解加工时工件阳极和工具阴极间保持一定的间隙，极间施加直流或脉冲电压，电解液一般采用中性的盐溶液，在极间形成电化学反应池，同时高速冲刷，不断带走电解加工产物及热量，并去极化。工件阳极按工具阴极的形状不断溶解，直到工件的形状和尺寸达到要求为止。

目前，整体整流器(如附图1)的叶片型面加工主要参照整体叶盘叶片型面精密电解加工的方式，即采用双面(叶盆、叶背)加工阴极相向同步运动的方式，进行其叶盆、叶背型面的精密成形，然后将叶盆、叶背型面进行绝缘保护，再分别对内外流道及其根部圆角进行加工(如附图2)，由于叶盆、叶背、内外流道及其根部圆角分别成形，对工装、阴极的制造及装配精度要求高，还需对首先精密电解成形的叶片叶盆、叶背型面进行绝缘保护，以防加工内、外根部圆角过程中对其表面产生杂散腐蚀；另外，完成内、外根部圆角精密电解加工后，需对已加工叶盆、叶背型面与内、外根部圆角的接刀区域进行多次迭代修整处理(修整、检测、修整......)(如附图3)，工序复杂，工艺实施难度非常大。

基于实际情况中分步加工方式导致的工装阴极制备难度大、已加工区域绝缘保护流程复杂、接刀区域修整处理困难等难题，如何提高整体整流器加工精度和效率，使得工艺过程得以大幅简化、工艺实施过程更加简单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闭式叶栅结构叶片的精密电解加工装置，包括：加工电极和加工水套。提高了整体闭式叶栅结构叶片的加工精度和效率。

本发明实施例第二方面提供了一种闭式叶栅结构叶片的精密电解加工方法，将闭式叶栅结构叶片作为电解加工的阳极，将加工电极作为电解加工的阴极，驱动加工电极沿所述闭式叶栅结构叶片的待加工毛坯的轴向进给，阴极板与叶片毛坯接触对刀后，后退一定距离，确定初始加工间隙等。提高整体闭式叶栅结构叶片加工精度和效率，使得工艺过程得以大幅简化、工艺实施过程更加简单。

(2)技术方案

本发明的实施例第一方面提出了一种闭式叶栅结构叶片的精密电解加工装置，包括：