[发明专利]一种内喷式阴极电解铣削加工装置

说明书

本发明公开了一种内喷式阴极电解铣削加工装置，包括：脉冲电源、刀具和驱动刀具旋转的电机、以及电解液供给装置；刀具的第一端部设有和脉冲电源的阴极连接的阴极导杆，脉冲电源的阳极和工件连接，刀具的第二端部的外侧壁上设有多条切削齿，刀具的内部设有中空腔室，刀具上相邻的切削齿之间的沟槽底部设有第一喷液口，电解液供给装置的供液口通过中空腔室和第一喷液口连通。在应用时，刀具高速旋转的同时横向进给电解铣削工件，在电解铣削的过程中，阴极上的切削齿间断式的铣削工件上的加工区，从而达到自脉冲的效果，同时由于沟槽内的第一喷液口喷出的电解液可以快速地将电解产物通过旋转的沟槽排出加工区，进而保证加工质量。

技术领域

本发明涉及电解铣削加工技术领域，特别是涉及一种内喷式阴极电解铣削加工装置。

背景技术

航空发动机叶片是发动机的核心部件之一，随着发动机性能要求的提高，整体叶轮的形状也更趋复杂，其特点是：叶片薄，扭曲大，叶片间隔小。这给整体叶轮的制造加工带来了极大的困难。而整体叶轮通常采用钛合金、高温合金等高性能金属材料制造，这些材料极难切削。同时，由于整体叶轮结构复杂，加工精度要求高，整体叶轮的机械制造加工面临越来越强的挑战。整体叶轮要更换叶片非常困难，有可能因为一个叶片损坏，而报废整个整体叶轮，因此整体叶轮叶片的制造技术，是整体叶轮扩大应用前必须解决的关键问题。目前加工整体叶轮的方法主要有精密铸造、数控铣削、仿形电解加工和数控电火花加工等。

数控铣削：由于钛合金、高温合金叶轮都是难加工材料，传统的数控铣削加工存在一些问题：1)对广泛用于制造耐高温整体叶轮的钛合金和镍基高温合金进行铣削仍很困难；2)对于带叶冠的整体叶轮或叶片具有很大中弧线弯角的整体叶轮，采用数控铣削加工时，铣刀与叶盘可能干涉，或能使用的铣刀太过纤细，导致了刀具的刚性很差和加工可达性困难；3)对于直径较小、叶片较多且叶间通道比较窄的整体叶轮，其通道结构对于数控加工也是比较大的挑战，因此数控铣削通常用于不锈钢叶轮等具有开放叶片(无叶冠)而且叶间通道较大的整体叶轮。

电火花加工：在加工过程中电极损耗会影响成型精度，需经常更换电极，导致加工成本高，加工速度慢，高性能机床还需要进口，同时加工表面的再铸层对零件疲劳强度会产生非常不利的影响，这又限制了此种加工方法的大量使用。

对于复杂、超薄大扭曲的叶片，现有的仿形电解加工无法对其加工；而普通的棒状阴极加工效率极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种内喷式阴极电解铣削加工装置，可以有效解决复杂型面叶片难以加工、质量难以保障等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种内喷式阴极电解铣削加工装置，包括：脉冲电源、刀具和驱动所述刀具旋转的电机、以及电解液供给装置；所述刀具的第一端部设有和所述脉冲电源的阴极连接的阴极导杆，所述脉冲电源的阳极和工件连接，所述刀具的第二端部的外侧壁上设有多条切削齿，所述刀具的内部设有中空腔室，所述刀具上相邻的所述切削齿之间的沟槽底部设有第一喷液口，所述电解液供给装置的供液口通过所述中空腔室和所述第一喷液口连通。

优选地，所述刀具的第二端部的底部设有至少一个和所述中空腔室连通的第二喷液口。

优选地，所述切削齿的刃背和所述沟槽的底部设有绝缘掩膜层。

优选地，所述切削齿为螺旋切削齿。

优选地，所述沟槽底部设有多个沿其槽长延伸方向均匀分布的所述第一喷液口。

优选地，所述第一喷液口为条形孔。

优选地，所述刀具的第二端部的底部设有多个沿其径向或周向分布的所述第二喷液口。

优选地，所述电机为中空电机。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：