本發(fā)明提出了帶冠葉盤多陰極電解加工裝置及方法，屬于電解加工。

背景技術(shù)：

1、帶冠葉盤是先進飛機發(fā)動機新型結(jié)構(gòu)形式，也是航空發(fā)動機中的重要關(guān)鍵部件。帶冠葉盤為閉式結(jié)構(gòu)，葉型復(fù)雜、流道空間狹窄，傳統(tǒng)機械加工困難，刀具可達性差，加工效率低。

2、電解加工是一種特種加工方法，它是基于電化學(xué)陽極溶解（電解）的原理去除毛坯材料，加工不受材料本身硬度、強度的限制，加工效率高，工具陰極無損耗，加工無切削應(yīng)力等優(yōu)勢，因此特別適用于航空發(fā)動機具有特殊型面要求的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的生產(chǎn)制造中。

3、專利cn114850601a提出一種整體葉盤高效電解開槽加工的夾具裝置及方法，實現(xiàn)多葉柵同時電解加工成型。

4、專利cn114603223a提出一種整體葉盤多通道電解加工裝置及其加工方法，實現(xiàn)了整體葉盤的多通道電解加工。

5、專利cn118417640a提出一種帶冠葉片整體式陰極原位變形全型面電解加工裝置及方法，實現(xiàn)帶冠葉片葉身與兩側(cè)緣板全型面同步電解加工。

6、帶冠葉盤在電解加工過程中存在加工困難與加工效率低的問題，目前關(guān)于帶冠葉盤多通道加工的裝置和方法還未報道。本專利擬提出一種帶冠葉盤多陰極電解加工裝置及方法，可實現(xiàn)帶冠葉盤全部葉片的同時加工，提高了帶冠葉盤電解加工的可行性與加工效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本專利發(fā)明的目的是針對航空發(fā)動機新型結(jié)構(gòu)形式的帶冠葉盤采用傳統(tǒng)數(shù)控銑削加工難、加工效率低的問題，提出了一種帶冠葉盤多陰極電解加工裝置及方法。

2、一種帶冠葉盤多陰極電解加工裝置，其特征在于：由上而下依次包括進出液裝置、工裝盤、工具陰極、帶冠葉盤、安裝座；上述帶冠葉盤安裝在安裝座上；上述工具陰極設(shè)有中空內(nèi)腔；工具陰極數(shù)量與帶冠葉盤的葉片數(shù)量相等，呈圓形均勻陣列分布安裝在工裝盤下側(cè)；相鄰工具陰極之間設(shè)置回流縫；上述工裝盤一周均勻分布與葉片數(shù)量相等的進液孔和回流孔；上述進出液裝置由進液裝置和出液裝置組成；其中進液裝置由上而下依次由進液口、分流器、進液管組成；其中進液管通過工裝盤的進液孔與工具陰極的中空內(nèi)腔相聯(lián)通；其中出液裝置由上而下依次由出液管和匯液管組成；匯液管一端通過工裝盤的回流孔與工具陰極的回流縫聯(lián)通，另一端與出液管相連，出液管上設(shè)置出液口；上述封液板安裝在工具陰極內(nèi)外兩側(cè)。

3、所述的帶冠葉盤多陰極電解加工裝置的加工方法，其特征在于包括以下過程：加工時，工裝盤帶動陰極沿z軸負方向進給，同時沿c軸旋轉(zhuǎn)，通過陰極插補運動實現(xiàn)扭曲通道的加工；電解液從進液裝置通過工具陰極中空內(nèi)腔到達加工區(qū)域；相鄰工具陰極之間設(shè)計回流縫，保證帶冠葉盤進排氣邊流場均勻，提高加工過程的穩(wěn)定性；封液板安裝在工具陰極的內(nèi)外兩側(cè)，加工過程中，封液板隨著工具陰極一起沿著z軸負方向進給，內(nèi)外側(cè)封液板逐漸罩住帶冠葉盤，防止電解液飛濺，同時增加電解液回流壓力，使電解液能夠均勻地從回流縫和封液板上下邊緣流出。

4、本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

5、（1）多個陰極同時進行加工，提高加工效率。將多個陰極安裝在工裝盤上，通過軸向旋轉(zhuǎn)進給的方式，實現(xiàn)帶冠葉盤多個葉柵通道的同時加工，可有效提高帶冠葉盤電解加工效率。針對不同結(jié)構(gòu)閉式葉盤、開式葉盤，可設(shè)計不同的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)各種類型閉式和開式整體結(jié)構(gòu)的多通道加工，該方法和裝置具有一定的通用性。

6、（2）相鄰兩個工具陰極之間設(shè)計回流孔，提高流場均勻性。通過在相鄰兩個工具陰極之間設(shè)計回流孔，提高電解液在葉片進氣邊的可達性，避免電解加工后期葉片進氣邊出現(xiàn)死水區(qū)，提高加工穩(wěn)定性。

7、（3）工具陰極內(nèi)外兩側(cè)安裝封液板，提高加工的穩(wěn)定性。通過在工具陰極內(nèi)外兩側(cè)設(shè)計封液板，阻擋電解液向四周擴散，同時起到穩(wěn)流的作用，使電解液能夠均勻地從回流縫和封液板上下邊緣流出，提高加工穩(wěn)定性。

8、上述帶冠葉盤多陰極電解加工裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，即上述出液管為環(huán)形管；出液管上的每一個出液口應(yīng)一組匯液管，匯液管按出液口數(shù)量平均分組；上述出液管內(nèi)相鄰出液口之間用擋板隔開；且出液口連接背壓閥，實現(xiàn)對每組匯液管壓力的精準(zhǔn)控制，提高了流場的可控性，實現(xiàn)最佳加工效果。

技術(shù)特征：

1.一種帶冠葉盤多陰極電解加工裝置，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冠葉盤多陰極電解加工裝置，其特征在于：上述出液管（2-2）為環(huán)形管；出液管（2-2）上的每一個出液口（2-1）對應(yīng)一組匯液管（2-3），匯液管（2-3）按出液口（2-1）數(shù)量平均分組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶冠葉盤多陰極電解加工裝置，其特征在于：上述出液管（2-2）內(nèi)相鄰出液口（2-1）之間用擋板隔開；且出液口（2-1）連接背壓閥，實現(xiàn)對每組匯液管（2-3）壓力的精準(zhǔn)控制，提高了流場的可控性。

4.利用權(quán)利要求1所述的帶冠葉盤多陰極電解加工裝置的加工方法，其特征在于包括以下過程：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶冠葉盤多陰極電解加工裝置的加工方法，其特征在于：上述出液管（2-2）為環(huán)形管；出液管（2-2）上的每一個出液口（2-1）對應(yīng)一組匯液管（2-3），匯液管（2-3）按出液口（2-1）數(shù)量平均分組；上述出液管（2-2）內(nèi)相鄰出液口（2-1）之間用擋板隔開；且出液口（2-1）連接背壓閥，實現(xiàn)對每組匯液管（2-3）壓力的精準(zhǔn)控制，提高了流場的可控性?。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種帶冠葉盤電解加工的多陰極加工方法，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域。該裝置主要包括工裝盤、工具陰極、安裝座、進出液裝置、封液板等部分。工具陰極呈圓形陣列排布在工裝盤上，每個工具陰極對應(yīng)的進液管連接在工裝盤另一側(cè)，用于提供電解液。每兩個工具陰極之間設(shè)計回流縫，提高流場穩(wěn)定性。回流縫上側(cè)接出液裝置，出液口連接背壓閥用于調(diào)節(jié)流場，提高流場可控性。工具陰極內(nèi)外圈設(shè)計封液板，保證加工流場均勻、穩(wěn)定。加工時，電解液從進液裝置經(jīng)過工裝盤和工具陰極的中空內(nèi)腔到達加工表面，工裝盤帶動所有工具陰極沿著Z軸負方向進給的同時繞Z軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)陰極的旋轉(zhuǎn)進給，提高加工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：朱棟,高尚賜,李素樂
受保護的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15