[发明专利]一种整体叶盘叶型精微电解加工电极及加工方法

说明书

技术领域

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及一种航空领域整体叶盘叶型精微电解加工的电极及加工方法。

背景技术

电解加工的原理是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理而去除材料，将工件加工成型的一种非传统切削加工方法。电解加工时，工具（刀具）作为阴极、工件作为阳极连接到直流电源。在电解液中，工具阴极以一定的速度移向工件阳极，工具和工件之间发生电荷交换，阳极工件被溶解，并被高速流动的电解液带走，从而达到非常精确的加工要求。

采用电解方法加工整体叶盘在国外先进航空发动机上广泛应用。国外如美国Ex-Cello-O公司研制了六轴数控电解加工机床加工整体叶盘，其采用整体块状电极、进给角度倾斜30°，电解液流动方式采用侧流式，即电解液从叶片进气边流入、从排气边流出，因其采用整体块状电极，因此无法加工叶形通道狭窄的整体叶盘。国内南京航空航天大学采用一种薄片成型电极加工整体叶盘叶形，薄片电极为与叶片型面相似的扭曲型面，电解液采用叶根向叶尖流动的方式，这种方法适合于叶形通道狭窄的整体叶盘加工。但该技术尚不能做到无余量加工，还需要进行精铣叶型和流道。

近年来，国外又开发了先进的高频窄脉冲电源的精微振动电解加工技术，并已取得突破性进展，拥有专利的并联多管路可编程展波电源技术及与此配合的加工工作间隙自动控制系统，可以大幅度提高加工精度和表面质量。其型腔加工的最高重复精度可达1～2μm，表面粗糙度可达Ra0.05μm，同时三维成型加工精度可以控制在1～10μm。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种整体叶盘叶型精微电解加工电极及加工方法，以实现通过左、右两个电极的振动电解完成整体叶盘叶片型面的最终无余量加工成型，达到提高加工效率、降低加工成本的目的。

一种整体叶盘叶型精微电解加工电极，该装置包括左电极装置和右电极装置；所述的左电极装置包括HSK高精度液压夹头、第一辅供液模块、叶背工作阴极、下绝缘挡板、电极底座、转接座、第一上绝缘挡板和第二上绝缘挡板；

其中，所述的HSK高精度液压夹头通过转接座连接电极底座；所述的电极底座中间设置有带密封导流槽的下绝缘挡板；所述的电极底座的右上端设置有带有辅供液口及凹槽的第一辅供液模块；在所述的电极底座的左端设置有凹槽，在该凹槽与第一辅供液模块之间设置有叶背工作阴极，所述的叶背工作阴极上设置有密封导流槽；所述的电极底座的左上端设置有第一上绝缘挡板；所述的第一辅供液模块上设置有第二上绝缘挡板，所述第一上绝缘挡板和第二上绝缘挡板之间形成叶盘叶型通道；

所述的右电极装置包括HSK高精度液压夹头、电极底座、转接座、密封挡板、第二辅助供液模块、主供液模块、叶盆工作阴极、第三上绝缘挡板和第四上绝缘挡板；

其中，所述的HSK高精度液压夹头通过转接座连接电极底座；所述的电极底座的中间设置有带主供液口的主供液模块，在所述的主供液模块上设置有与左电极装置下绝缘挡板上的密封导流槽相对应的密封挡板；所述的电极底座的右上端设置有带有辅供液口的第二辅供液模块，在所述的第二辅供液模块上设置有与左电极装置上的电极底座左端所带凹槽相对应的密封挡板；在右电极装置电极底座的左端设置有与左电极装置第一辅供液模块凹槽相对应的密封挡板；并在电极底座左端与第二辅供液模块之间设置有叶盆工作阴极，在所述的叶盆工作阴极上设置有与左电极装置叶背工作阴极上的密封导流槽相对应的密封挡板；所述的电极底座的左上端设置有第三上绝缘挡板，第二辅供液模块的上端设置有第四上绝缘挡板，并上述上第三绝缘挡板与第四上绝缘挡板之间形成叶盘叶型通道。

所述的叶背工作阴极和叶盆工作阴极，上述叶背工作阴极上密封导流槽与叶盆工作阴极上密封挡板相对应形成空腔，该空腔作为电解液流动通道。

所述的叶背工作阴极的出液口边缘为圆弧状，所述的圆弧度与所加工叶盘流道型面相对应。

所述的叶盆工作阴极的出液口边缘为圆弧状，所述的圆弧度与所加工叶盘流道型面相对应。

所述第一上绝缘挡板和第二上绝缘挡板、第三绝缘挡板与第四上绝缘挡板之间形成叶盘叶型通道，上述叶盘叶型通道表面为圆弧曲面，其表面弧度与所加工叶盘叶片叶尖形成的外圆面相对应。

采用整体叶盘叶型精微电解加工电极进行加工的方法，包括以下步骤：

步骤1、将整体叶盘工件定位装夹在机床Z轴上，并将整体叶盘工件连接电源正极；