[发明专利]一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺及装置

权利要求书

1.一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置，其特征在于：包括阴极夹持装置(1)、混气装置(2)、绝缘密封装置(3)、分度装置(4)和工件夹紧装置(5)；所述阴极夹持装置(1)包括圆柱形阴极座(101)、阴极座绝缘块(102)、阴极绝缘块(103)、左侧绝缘外壳(104)、右侧绝缘外壳(105)和拱桥状阴极(106)；所述混气装置(2)包括绝缘基座(201)；所述绝缘密封装置(3)包括绝缘上盖(301)、前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)、圆形绝缘盘(304)、耳形绝缘盘(305)；所述分度装置(4)包括数控转台(401)、主轴(402)、前轴承(403)、后轴承(404)、转台定位盘(405)、联轴器(406)、前支撑板(407)、主支撑板(408)、左支撑板(409)、右支撑板(410)、底板(411)；所述工件夹紧装置(5)包括夹紧螺杆(501)、工件夹紧螺母(502)、工件夹紧垫片(503)、搭扣锁套件(504)、气缸套件(505)、气缸支撑座(506)、工件压紧块(507)；

所述圆柱形阴极座(101)通过螺栓紧固在机床主轴上；所述阴极座绝缘块(102)、阴极绝缘块(103)、左侧绝缘外壳(104)、右侧绝缘外壳(105)通过螺栓夹紧在圆柱形阴极座(101)上；所述拱桥状阴极(106)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在圆柱形阴极座(101)上；

所述主支撑板(408)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在底板(411)上；所述左支撑板(409)和右支撑板(410)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板(408)上；所述前支撑板(407)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在左支撑板(409)和右支撑板(410)上；所述主轴(402)通过轴肩和主支撑板(408)的贴合以及和前轴承(403)、后轴承(404)的销孔配合实现完全定位，并且使用工件压紧块(507)夹紧在主支撑板(408)上；所述数控转台(401)通过螺栓和销孔定位在机床上；所述转台定位盘(405)通过方形凸台与T型槽的配合以及销孔配合定位在数控转台(401)上，并通过螺栓夹紧数控转台(401)上；所述联轴器(406)通过螺栓和销孔夹紧定位在转台定位盘(405)上；所述主轴(402)通过键和紧定螺钉与联轴器(406)进行连接；

所述绝缘基座(201)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板(410)上；所述绝缘上盖(301)通过销孔配合定位在绝缘基座(201)上，并通过搭扣锁套件(504)夹紧在绝缘基座(201)上；所述圆形绝缘盘(304)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座(201)上；所述耳形绝缘盘(305)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座(201)上；

所述夹紧螺杆(501)通过螺纹连接在主轴(402)上；所述工件夹紧螺母(502)和工件夹紧垫片(503)通过螺纹连接将工件夹紧在主轴(402)上；所述工件压紧块(507)通过螺纹与位于气缸套件(505)内部的活塞杆进行连接；所述气缸套件(505)通过螺栓夹紧在气缸支撑座(506)上；所述气缸支撑座(506)通过螺栓和销孔夹紧定位在底板(411)上；

所述圆柱形阴极座(101)上安装有拱桥状阴极(106)，所述拱桥状阴极(106)能够在机床主轴一次进给时加工出整个叶片形状；

所述绝缘基座(201)上端部开设的方形凹槽、绝缘上盖(301)、前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)、圆柱形阴极座(101)以及位于圆柱形阴极座(101)下端的O型圈共同构成电解液绝缘密封腔；

所述绝缘基座(201)开设有直通已加工叶片顶端的通气孔，使得外界高压气体可以进入加工装置，同时吹散已加工叶片和待加工叶片顶端残留的电解液；

所述的前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)分别套住已加工叶片和待加工叶片。

2.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置，其特征在于：所述分度装置(4)采用高精度数控转台对工件进行精确分度，同时所述气缸套件(505)采用气动压紧方式实现工件的自动夹紧，以实现等截面叶型整体叶轮的自动化加工。

3.一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺，其特征在于，采用权利要求1或2所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置：

加工前，圆柱形阴极座(101)通过螺栓固定在机床主轴上；拱桥状阴极(106)通过螺栓和圆柱销固定在圆柱形阴极座(101)上；工件一侧中空的圆柱形结构的外圆与主轴(402)的轴端内孔进行过渡配合；工件的两侧圆盘形端面分别与圆形绝缘盘(304)和耳形绝缘盘(305)上的O型圈进行配合，以实现其密封；工件上已加工叶片与待加工叶片分别用前叶片绝缘套(302)和后叶片绝缘套(303)套住；工件通过双头螺柱与螺母的螺纹连接夹紧在主轴(402)上；气缸套件(505)通过气动压紧方式将主轴(402)压紧在主支撑板(408)上；

加工时，高压气体通过绝缘基座(201)上的通气孔吹入加工区域；拱桥状阴极(106)随着机床主轴缓慢竖直向下进给，逐渐套出叶片形状；电解液从圆柱形绝缘座(101)上的通液孔以正流的方式流过阴极绝缘块(103)并流入加工区域，然后通过前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)与阴极夹持装置(1)之间的绝缘密封腔，最后从绝缘上盖(301)上设置的主出液孔以及绝缘基座(201)上设置的辅助出液孔流出加工装置；

加工完一个叶片后，将拱桥状阴极抬起，使用分度装置(4)将待加工叶片旋转到加工位置，重复上述操作来加工下一个叶片。