CN102489797A - 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法 - Google Patents

一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102489797A
CN102489797A CN2011103565109A CN201110356510A CN102489797A CN 102489797 A CN102489797 A CN 102489797A CN 2011103565109 A CN2011103565109 A CN 2011103565109A CN 201110356510 A CN201110356510 A CN 201110356510A CN 102489797 A CN102489797 A CN 102489797A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrolyte
blade profile
polishing
impeller blade
integrated impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011103565109A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102489797B (zh
Inventor
朱海南
于冰
王德新
齐歆霞
杨涧石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd filed Critical Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority to CN 201110356510 priority Critical patent/CN102489797B/zh
Publication of CN102489797A publication Critical patent/CN102489797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102489797B publication Critical patent/CN102489797B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明提供了一种应用电解质-等离子加工技术进行整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法，其特征在于：将整体叶盘工件4定位装夹在机床主轴20上，整体叶盘工件4连接电源正极；将叶片部分浸入机床工作池14的电解液17中，电解液连接电源负极；主轴20开始以转速N转动，带动叶盘旋转；设定工艺参数进行叶片型面的抛光加工；其有益效果是：可实现连续加工、提高效率、加工表面均匀，实现整体叶盘叶片型面的抛光加工自动化，高效低成本批量生产。

Description

一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法
技术领域
本发明属于电加工领域，涉及航空发动机整体叶盘叶片型面的光整加工，尤其涉及一种整体叶盘叶片型面抛光的电解质-等离子加工装置及方法。
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而去除材料，将零件加工成型的工艺过程，国外称之为“电化学加工”（ECM）。电解质-等离子加工是一种国际领先的电化学加工方法，该加工方法可用于金属表面光整加工、去除毛刺、尖边倒圆等，可提高表面粗糙度2～3个等级，有效提高零件表面完整性，提高抗疲劳性能；电解质-等离子加工是在电解液里，由两个平行的阶段加工组成的过程：1、利用工件和防护层的相互作用，用羟基OH氧化零件阳极表面材料；2、在阳极面上，对微形突出部分，进行离子聚束的雾化。电解质-等离子的加工在250～400伏电压时才会出现，对零件表面材料产生有效的影响，并抛光工件表面。
整体叶盘是新型先进航帘发动机的重要零件，其应用越来越广泛。整体叶盘主要由盘体和分布在盘轮缘一周的数十个叶片缎成，结构复杂，加工难度大，其叶片型面的加工尤为关键，直接影响整体叶盘的制造质量，目前普遍采用手工抛光、振动光饰等方式，需要对整体叶盘的每个叶片逐一进行打磨、抛光，加工效率低，成本高，质量不稳定，不利于批量生产。
发明内容
本发明的目的在于解决航空发动机整体叶盘叶片型面光整加工效率低、成本高、质量不稳定的难题，提供一种应用电解质-等离子加工技术进行整体叶盘叶片型面光整加工的装置及方法。
本发明的技术方案：提供了一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置，采用电解质-等离子加工，包括机床和电解液循环系统。
所述机床主体部分包括电源1、控制器2、床身3、工作池14、主轴20；所述床身3与主轴20连接位于工作池14上方，工作池14内装有电解液17，电源1的正极与主轴20连接，负极与工作池连接，所述机床保证工件装夹定位、提供电源及控制进给动作。
所述电解液循环系统包括球阀5、7，微过滤器6，泵11，截止阀9、10，止回阀12，加热器13、18，温控仪15，热电偶16；所述加热器13、18，温控仪15和热电偶16连接位于工作池的电解液中组成温度控制系统，控制电解液温度；微过滤器6、热交换器8、泵11通过阀连接于工作池，控制电解液循环并排出电解产物。
一种整体叶盘叶片型面抛光的加工方法，包括以下步骤：步骤一，将整体叶盘工件4定位装夹在机床主轴20上，整体叶盘工件4连接电源正极；步骤二，将整体叶盘的叶片部分浸入机床工作池14的电解液17中，电解液连接电源负极；步骤三，将整体叶盘工件阳极、电解液阴极之间接通电，主轴20开始以转速N转动，带动叶盘旋转；步骤四，按一定工艺参数进行叶片型面的抛光加工；其中，主轴转速决定每个叶片的加工时间，可按如下公式确定相互关系：N=60*L／2πR*T      
 t=（l*R／L*r）*T
N－主轴转速（转／秒）
L－浸入液面下的整体叶盘叶片根部外圆弦长（毫米）
R－整体叶盘叶片根部外圆半径（毫米）
T－每个叶片根部的加工时间（秒）
t－每个叶片尖部的加工时间（秒）
l－浸入液面下的整体叶盘叶片尖部外圆弦长（毫米）
r－整体叶盘叶片尖部外圆半径（毫米）
所述一定工艺参数的范围是，
电压：250～400伏特；
电流密度：0.15～0.4安培／平方厘米；
可以接近的粗糙度Ra：0.008～0.04毫米；
电能溶液的比率：0.05～0.5千瓦小时／平方分米；
电解液：2～8％无机盐溶液；
电解液温度：80～90摄氏度。
本发明的有益效果：本发明提供的整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法，采用机电控制主轴，带动整体叶盘工件以一定转速进行旋转，将叶片全部浸入电解液中进行加工，可实现连续加工、提高效率、加工表面均匀，实现整体叶盘叶片型面的抛光加工自动化，高效低成本批量生产，相对于手工抛光、振动光饰等方法可提高效率5～10倍，提高叶片表面粗糙度2～3级，能够显著提高零件表面质量和抗疲劳性能，并极大的减轻工人劳动强度。
附图说明
图1是本发明实施例中叶片型面抛光的加工装置示意图。
图2是本发明实施例中叶片型面抛光的加工原理图。
图3是本发明实施例中整体叶盘工件定位及运动示意图。
图4是本发明实施例中整体叶盘工件及尺寸标注示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明的内容。
图1是本发明实施例中叶片型面抛光的加工装置示意图，图1中标号名称：1电源、2控制器、3床身、4整体叶盘工件、5球阀、6微过滤器、7球阀、8热交换器、9截止阀、10截止阀、11泵、12止回阀、13加热器、14工作池、15温控仪、16热电偶、17电解液、18加热器、20主轴。
电源1的正极与床身3上的主轴20连接，整体叶盘工件4定位装夹在主轴20上，主轴20带动整体叶盘工件4以转速N旋转，将整体叶盘工件4全部浸入电解液17中，电源负极与工作池14连接；加热器13、18，温控仪15和热电偶16连接，设于工作池的电解液17中组成温度控制系统；微过滤器6、热交换器8、泵11通过阀（5、7、9、10、12）连接于工作池，控制电解液液位、循环并排出电解产物，控制器2用于设定主轴旋转速度，调整加工时间。
图2是本发明实施例中叶片型面抛光的加工原理图，电解质-等离子加工的工作原理：对浸入电解液17中的被加工工件4施加高压电流时，在其表面与电解液17之间形成气体层19，此时即刻降低电压，电源1的功率强度作用在形成的气体层19上，由于局部电压较高，局部突起产生气体电离化，电极以脉冲和渗透方式将电流导入气体层19，由此，电极产生的作用可以溶解工件表面的材料达到抛光的效果。
下面结合图1、图2、图3，说明本发明的实施过程：如图3将整体叶盘工件4装夹在主轴20上，压紧，连接导线；配置好电解液17，启动由加热器13、18，温控仪15和热电偶16组成温度控制系统，保证电解液17温度恒定；计算确定加工时间，在控制器2上设定加工参数；将整体叶盘工件4下降，使叶片型面部分全部浸入工作池14的电解液中；接通电源1，启动主轴20，带动整体叶盘工件4以一定转速进行旋转，进行对叶片型面的抛光加工；整体叶盘工件4旋转一周后，停止加工，断开电源1；可通过控制器2，设定主轴旋转速度N调整加工时间；将整体叶盘工件4提升，将零件移出工作池14，拆卸下零件，进行外观检查，在安装另一件零件，重复上述步骤，实现高效、低成本抛光加工整体叶盘。
参考图1电解液循环系统提供温度恒定、清洁的电解液，电解加工过程中，温度升高超出规定值时，温控仪15起动泵11和热交换器8，对电解液降温，保持温度恒定。当电解液中电解产物较多，定期启动泵11、微过滤器6，排出电解产物，保持工作池14中电解液清洁。
图4是本发明实施例中整体叶盘工件及尺寸标注示意图，其中L是浸入液面下的整体叶盘叶片根部外圆弦长，R是整体叶盘叶片根部外圆半径，L是浸入液面下的整体叶盘叶片尖部外圆弦长，r是整体叶盘叶片尖部外圆半径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请范围；凡其他未脱离本发明所揭示的实质下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置，结构包括机床和电解液循环系统，所述机床主体部分包括电源（1）、控制器（2）、床身（3）、工作池（14）、主轴（20）；加热器（13、18）、温控仪（15）和热电偶（16）连接位于工作池的电解液中组成温度控制系统，控制电解液温度；微过滤器（6）、热交换器（8）、泵（11）通过控制阀（5、7、9、10）连接于工作池（14）构成电解液循环系统，其特征在于：所述床身（3）与主轴（20）连接位于工作池（14）上方，电源（1）的正极与主轴（20）连接，负极与工作池（14）连接。
2.一种整体叶盘叶片型面抛光的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，将整体叶盘工件（4）定位装夹在机床主轴（20）上，整体叶盘工件（4）连接电源正极；步骤二，将整体叶盘的叶片部分浸入机床工作池（14）的电解液（17）中，电解液连接电源负极；步骤三，将整体叶盘工件阳极、电解液阴极之间接通电，主轴（20）开始以转速N转动，带动叶盘旋转；步骤四，按一定工艺参数进行叶片型面的抛光加工。
3.如权利要求2所述的整体叶盘叶片型面抛光的加工方法，其特征在于：所述主轴（20）以转速N转动，N可按如下公式确定相互关系：
N=60*L／2πR*T      
 t=（l*R／L*r）*T
N－主轴转速（转／秒）
L－浸入液面下的整体叶盘叶片根部外圆弦长（毫米）
R－整体叶盘叶片根部外圆半径（毫米）
T－每个叶片根部的加工时间（秒）
t－每个叶片尖部的加工时间（秒）
l－浸入液面下的整体叶盘叶片尖部外圆弦长（毫米）
r－整体叶盘叶片尖部外圆半径（毫米）。
4.如权利要求2或3所述的整体叶盘叶片型面抛光的加工方法，其特征在于：所述步骤四中一定工艺参数的范围是，
电压：250～400伏特；
电流密度：0.15～0.4安培／平方厘米；
可以接近的粗糙度Ra：0.008～0.04毫米；
电能溶液的比率：0.05～0.5千瓦小时／平方分米；
电解液：2～8％无机盐溶液；电解液温度：80～90摄氏度。
CN 201110356510 2011-11-11 2011-11-11 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法 Expired - Fee Related CN102489797B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110356510 CN102489797B (zh) 2011-11-11 2011-11-11 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110356510 CN102489797B (zh) 2011-11-11 2011-11-11 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102489797A true CN102489797A (zh) 2012-06-13
CN102489797B CN102489797B (zh) 2013-11-06

Family

ID=46181681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110356510 Expired - Fee Related CN102489797B (zh) 2011-11-11 2011-11-11 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102489797B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794517A (zh) * 2012-07-31 2012-11-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种用于整体叶盘电解开槽加工的电极及加工方法
CN102794516A (zh) * 2012-07-31 2012-11-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种整体叶盘叶型精微电解加工电极及加工方法
CN103212755A (zh) * 2013-05-14 2013-07-24 哈尔滨工业大学 水电极大气等离子体加工回转零件方法
CN105479319A (zh) * 2015-11-20 2016-04-13 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种整体叶盘叶片自动化复合运动光整方法及装置
CN105710464A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 财团法人金属工业研究发展中心 电化学加工装置及其加工电极
CN109514297A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种叶片加工方法及装夹工装
CN114433968A (zh) * 2022-02-28 2022-05-06 江苏徐工工程机械研究院有限公司 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2053127U (zh) * 1989-04-28 1990-02-21 淄博电加工机床厂 电化学去毛刺设备
JPH06315830A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Hitachi Zosen Corp 難削材のベベリング加工方法
CN1379124A (zh) * 2001-04-10 2002-11-13 环宇真空科技股份有限公司 镁合金表面处理方法
CN1388274A (zh) * 2001-05-25 2003-01-01 环宇真空科技股份有限公司 物理化学的电子束抛光方法
JP2004351563A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2053127U (zh) * 1989-04-28 1990-02-21 淄博电加工机床厂 电化学去毛刺设备
JPH06315830A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Hitachi Zosen Corp 難削材のベベリング加工方法
CN1379124A (zh) * 2001-04-10 2002-11-13 环宇真空科技股份有限公司 镁合金表面处理方法
CN1388274A (zh) * 2001-05-25 2003-01-01 环宇真空科技股份有限公司 物理化学的电子束抛光方法
JP2004351563A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品加工方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794517A (zh) * 2012-07-31 2012-11-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种用于整体叶盘电解开槽加工的电极及加工方法
CN102794516A (zh) * 2012-07-31 2012-11-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种整体叶盘叶型精微电解加工电极及加工方法
CN103212755A (zh) * 2013-05-14 2013-07-24 哈尔滨工业大学 水电极大气等离子体加工回转零件方法
CN103212755B (zh) * 2013-05-14 2015-06-17 哈尔滨工业大学 水电极大气等离子体加工回转零件方法
CN105710464A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 财团法人金属工业研究发展中心 电化学加工装置及其加工电极
CN105479319A (zh) * 2015-11-20 2016-04-13 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种整体叶盘叶片自动化复合运动光整方法及装置
CN105479319B (zh) * 2015-11-20 2017-06-30 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种整体叶盘叶片自动化复合运动光整方法及装置
CN109514297A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种叶片加工方法及装夹工装
CN109514297B (zh) * 2018-11-22 2020-12-18 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种叶片加工方法及装夹工装
CN114433968A (zh) * 2022-02-28 2022-05-06 江苏徐工工程机械研究院有限公司 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质
CN114433968B (zh) * 2022-02-28 2023-03-10 江苏徐工工程机械研究院有限公司 清洗装置、清洗方法、控制器、等离子加工设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN102489797B (zh) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102489797B (zh) 一种整体叶盘叶片型面抛光的加工装置及方法
CN101972874B (zh) 电解电火花切削复合微细加工装置及其加工方法
CN104014880B (zh) 一种无重铸层微小孔的激光‑电解复合加工装置及方法
CN200995309Y (zh) 卧式数控电解车床
CN100584500C (zh) 数控电解机械复合加工机床
RU2465995C2 (ru) Устройство и способ для комбинированной обработки фасонной тонкостенной обрабатываемой детали
CN111805028B (zh) 一种浮动工具电解车磨一体化加工方法及实现装置
CN205342118U (zh) 整体叶盘电化学磁力研磨抛光机
CN101502901A (zh) 整体叶轮电解加工薄片电极
CN108340034A (zh) 一种电解擦削装置
CN107900787A (zh) 一种等离子体氧化辅助磨削装置与方法
CN208391673U (zh) 电解磁力复合加工平面的装置
CN107891201B (zh) 铸造回转体零件铸造余量和铸造冒口的电解加工方法
CN108555701A (zh) 电解磁力复合加工平面的装置
CN110524377B (zh) 一种涡轮榫槽超声辅助精密电解磨削加工系统及方法
CN211760249U (zh) 三电极体系可控电化学辅助力流变超精密抛光装置
CN108436205B (zh) 一种电解加工气缸套表面微织构的装置及方法
CN103817388B (zh) 一种制备螺旋型硬质合金微细铣刀的装置
CN110394516A (zh) 高定域性脉动态电解线切割加工方法及装置
CN109570664B (zh) 一种微细工具电极的制备方法
CN114473816A (zh) 一种电解腐蚀与机械去除交替进行的电化学机械抛光装置
CN114603223A (zh) 一种整体叶盘多通道电解加工装置及其加工方法
CN108723527B (zh) 一种超声辅助电火花磨削装置及其磨削方法
CN208099523U (zh) 一种电解擦削装置
CN208584070U (zh) 一种超声辅助电火花磨削装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131106

Termination date: 20171111

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee