本發(fā)明涉及一種閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置及方法，屬于電解加工。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜的精密工業(yè)產(chǎn)品，其作為飛行器的心臟，是飛行器飛行的動(dòng)力。閉式構(gòu)件作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的一種重要零部件，其材料通常是鎳基高溫合金等難加工材料，可加工性差。目前閉式構(gòu)件主要采用銑削加工，存在加工效率低、加工成本高等問題。電解加工是一種非接觸式加工，具有不受材料本身硬度、強(qiáng)度和韌性的限制，加工效率高，工具陰極無損耗，加工無切削應(yīng)力等優(yōu)勢(shì)，特別適用于發(fā)動(dòng)機(jī)閉式構(gòu)件等零部件的加工。

2、專利cn116117251a提出一種閉式葉環(huán)旋入式電解加工方式及裝置，其加工結(jié)束時(shí)陰極平行于工件后端面伸出，為保證最后時(shí)刻加工的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)一種反流槽，使電解液反流回加工區(qū)。

3、專利cn117697051a提出一種組合式裝夾閉式構(gòu)件通道電解加工裝置及方法，陰極沿空間軌跡進(jìn)給，通道貫穿處設(shè)計(jì)導(dǎo)電金屬環(huán)與工件構(gòu)成組合式構(gòu)件，同時(shí)提出一種彎曲桿的絕緣方式。

4、專利cn114799754b公開了一種靜子葉環(huán)的加工方法，通過銑削、切割及精加工制造出靜子葉環(huán)，這種方式減少反面次數(shù)，避免葉片產(chǎn)生接刀。

5、專利cn103909315b公開一種分體電極電火花加工方法，將縮放后的流道三維模型劃分成多個(gè)模塊，使用與每個(gè)模塊相對(duì)應(yīng)的電極進(jìn)行電火花加工。

6、專利cn108994402a使用電火花加工方法對(duì)閉式葉環(huán)進(jìn)行加工，其主要分粗加工和精加工兩步進(jìn)行。

7、目前，電解加工閉式構(gòu)件已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，研究人員提出了一些電解加工閉式構(gòu)件的裝置和方法以及提高加工穩(wěn)定性的措施。但對(duì)電解加工閉式構(gòu)件，加工效率還有待提升，本專利提出一種閉式構(gòu)件的高效加工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種高效、穩(wěn)定的閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置及方法。

2、其特征在于：

3、整個(gè)裝置包括工裝盤、位于工裝盤上側(cè)的上側(cè)陰極組件、位于工裝盤下側(cè)的下側(cè)陰極組件；

4、上述工裝盤安裝于機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸，用于安裝工件；

5、上述上側(cè)陰極組件由上進(jìn)液管、上轉(zhuǎn)接塊、上陰極連接桿、上陰極、上封液裝置組成；其中上陰極中心設(shè)置出液縫，上陰極安裝在上陰極連接桿上，上陰極連接桿安裝在上轉(zhuǎn)接塊上，上轉(zhuǎn)接塊與上進(jìn)液管連接，上進(jìn)液管與機(jī)床左側(cè)進(jìn)給軸連接；上述下側(cè)陰極組件由下進(jìn)液管、下轉(zhuǎn)接塊、下陰極連接桿、下陰極、下封液裝置組成；其中下陰極中心設(shè)置出液縫，下陰極安裝在下陰極連接桿上，下陰極連接桿安裝在下轉(zhuǎn)接塊上，下轉(zhuǎn)接塊與下進(jìn)液管連接，下進(jìn)液管與機(jī)床右側(cè)進(jìn)給軸連接；

6、上述上封液裝置、下封液裝置分別緊貼工件上表面、下表面；上述上進(jìn)液管、下進(jìn)液管分別與電解液循環(huán)系統(tǒng)電解液輸入管連接；上轉(zhuǎn)接塊、下轉(zhuǎn)接塊分別與電源負(fù)極連接；工件與電源正極連接。

7、所述閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置的加工方法，其特征在于包含以下過程：

8、加工時(shí)，電解液從進(jìn)液口流入，分別經(jīng)過上進(jìn)液管、下進(jìn)液管從上陰極（2）、下陰極中心的出液縫噴出，在陰陽極之間形成流體域；

9、加工初始，陰極端面與工件加工面不平行，陰極左右兩側(cè)到加工面的距離不等，一側(cè)間隙大，一側(cè)間隙小，初始加工流場(chǎng)不穩(wěn)定；設(shè)計(jì)上封液裝置、下封液裝置，使陰極在上封液裝置、下封液裝置的通道中，初始加工間隙大的一側(cè)的陰極側(cè)面到封液裝置通道側(cè)面的側(cè)向距離小于加工間隙小的一側(cè)的側(cè)向距離，保證陰極四周流速均勻，提高初始加工的穩(wěn)定性；

10、加工時(shí)，兩個(gè)陰極同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，即上陰極沿z軸向下運(yùn)動(dòng)，下陰極沿z軸向上運(yùn)動(dòng)，提高加工效率；同時(shí)上陰極、下陰極分別沿y軸，即左右方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)陰極的空間進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；最終，通過陰極的空間插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扭曲通道的加工；

11、隨著加工的進(jìn)行，在通道貫穿前，上陰極停止進(jìn)給，斷開上陰極與電源的連接，?增大從上陰極中心噴出電解液的壓力；下陰極保持初始的加工參數(shù)繼續(xù)加工，通道被穩(wěn)定加工穿后，下陰極停止進(jìn)給，完成一個(gè)閉式構(gòu)件葉柵通道的加工。

12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過兩側(cè)陰極同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，提高加工效率；通過陰極的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扭曲通道的加工；設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定貫穿通道的方式，提高通道加工穿時(shí)的穩(wěn)定性。

13、提出雙陰極同時(shí)進(jìn)給加工方式，提高加工效率。雙側(cè)陰極同時(shí)相向進(jìn)給，減少單個(gè)通道的加工時(shí)間，提高加工效率；閉式構(gòu)件葉柵通道扭曲程度大，陰極連接桿容易與已加工通道干涉，相較于一個(gè)陰極加工，兩個(gè)陰極雙側(cè)加工減小陰極連接桿進(jìn)入通道的深度，簡(jiǎn)化了陰極連接桿復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。

14、陰極插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了扭曲通道的加工。上、下兩個(gè)陰極各自可以沿兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，即沿z軸的上下運(yùn)動(dòng)（相向運(yùn)動(dòng)）和沿y軸的左右運(yùn)動(dòng)；通過陰極的空間插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)扭曲通道的加工。

15、設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定的加工方式，提高通道貫穿時(shí)加工的穩(wěn)定性。在通道貫穿前（毛坯剩余一定厚度），上陰極停止進(jìn)給，斷開上陰極與電源的連接，增大上陰極電解液壓力，使電解液流經(jīng)下陰極的加工區(qū)，從原來的路徑流出，避免通道貫穿的瞬間下陰極加工區(qū)因缺液而引起短路；下陰極保持初始的加工參數(shù)繼續(xù)加工，在通道被穩(wěn)定加工穿后，下陰極停止進(jìn)給，完成一個(gè)通道的加工。

技術(shù)特征：

1.一種閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置，其特征在于：

2.利用權(quán)利要求1所述閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置的加工方法，其特征在于包含以下過程：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種閉式構(gòu)件雙側(cè)電解開槽加工裝置及方法，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域。加工時(shí)，電解液從進(jìn)液口流入，流經(jīng)進(jìn)液管中空內(nèi)腔，從陰極中心的出液縫噴出，在陰陽極之間形成流體域。加工過程中，兩個(gè)陰極同時(shí)相向進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)閉式構(gòu)件葉柵通道開槽加工。當(dāng)通道被貫穿時(shí)，流場(chǎng)容易發(fā)生變化，設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定加工穿通道的方式，即在通道貫穿前，一個(gè)陰極停止進(jìn)給，增大從該陰極中心噴出的電解液壓力，另一個(gè)陰極保持原加工參數(shù)繼續(xù)加工，直至通道被貫穿。兩側(cè)陰極同時(shí)加工，提高閉式構(gòu)件的加工效率；設(shè)計(jì)穩(wěn)定貫通的加工方式，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的連續(xù)、穩(wěn)定開槽加工。

技術(shù)研發(fā)人員：朱棟,李素樂,張欽洪
受保護(hù)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：2024/12/30