CN105436817B - 用于复合加工工件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于复合加工工件的方法。该方法包括使用第一加工工艺来执行粗加工操作及使用第二加工工艺来执行精加工操作。第一加工工艺包括使用可旋转导电电极;相对于导电电极来定位工件;打开电源以给导电电极和工件供电;打开冷却剂源以在导电电极和工件之间循环冷却剂;及相对于工件来旋转并移动导电电极,从而以第一切削用量从工件上移除材料。第二加工工艺包括使用可旋转刀具;相对于刀具来定位工件;关闭电源;视冷却情况需求,来选择性地打开或关闭冷却剂源;及相对于工件来旋转并移动刀具,从而以小于第一切削用量的第二切削用量从工件上移除材料。因此,能够提高切削效率和加工工件的表面质量和精整度。
Description
技术领域
本发明大体涉及对材料的成形加工,尤其涉及一种用于复合加工工件的方法。
背景技术
整体叶盘将叶片和轮盘设计为一体,具有减重、减级、增效和提高可靠性等优点,从而越来越广泛地被应用在现代航空喷气发动机中。通常,整体叶盘使用难以切削的材料,例如高温合金材料等制造而成,从而来增强整体叶盘的耐用性及可靠性。而且,整体叶盘在几何精准度及表面完整性方面具有很高的要求,通常采用一种适中的加工参数来确保稳定、平滑的切削状态。因此,整体叶盘的加工过程是非常耗时和耗费刀具,因此,整体叶盘的加工具有较高的加工成本。
一般来说,使用单一类型的加工工艺通常很难提高整体叶盘的加工性能。因此,有必要提供一种改进的加工方法以解决如上所述的至少一个问题。
发明内容
本发明的一个方面在于提供一种用于复合加工工件的方法,所述方法包括:
使用第一加工工艺来执行粗加工操作,所述第一加工工艺包括:
使用可旋转导电电极;
相对于所述可旋转导电电极来定位所述工件;
打开电源以给所述可旋转导电电极和所述工件供电;
打开冷却剂源以在所述可旋转导电电极和所述工件之间循环冷却剂;及
相对于所述工件来旋转并移动所述可旋转导电电极,从而以第一切削用量从所述工件上移除材料;以及
使用第二加工工艺来执行精加工操作,所述第二加工工艺包括:
使用可旋转刀具;
相对于所述可旋转刀具来定位所述工件;
关闭电源;
视冷却情况需求,来选择性地打开冷却剂源以在所述可旋转刀具和所述工件之间循环冷却剂或关闭冷却剂源;及
相对于所述工件来旋转并移动所述可旋转刀具,从而以小于所述第一切削用量的第二切削用量从所述工件上移除材料。
在根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法中,第一加工工艺相对于传统的机械加工具有较大的加工用量,而第二加工工艺具有较高的表面精整度,可以提高工件表面质量和加工精度,因此,本发明通过将第一加工工艺和第二加工工艺相复合来加工工件,从而兼具了这两种加工工艺的优点,采用本发明的用于复合加工工件的方法,能够兼具较高的加工效率和加工精度,并且,加工出的工件具有较高的表面质量和表面精整度。
在本发明的一个具体实施方式中,所述用于复合加工工件的方法包括:
交替地依序使用所述第一加工工艺和所述第二加工工艺来对所述工件的待切削区域进行逐层加工,首先,使用所述第一加工工艺对所述待切削区域的顶层进行粗加工;
在所述第一加工工艺的所述粗加工之后,依序地使用所述第二加工工艺来精加工所述待切削区域的所述顶层;
交替地使用所述第一和所述第二加工工艺来依序地粗加工和精加工所述待切削区域的后续层直到所述待切削区域仅保留有底层;
使用所述第一加工工艺来粗加工所述待切削区域的所述底层;以及
在所述第一加工工艺的所述粗加工之后,依序地使用所述第二加工工艺来精加工所述待切削区域的所述底层。
在根据本发明的一个具体实施方式的所述用于复合加工工件的方法中,交替地依次使用第一加工工艺和第二加工工艺,用第二加工工艺来对第一加工工艺加工的工件的待切削区域进行精加工,因此,相对于仅采用传统的纯精加工的方法来说,采用本发明的复合加工的方法可以使得加工出来的工件具有良好的表面精整度。另外,在本发明的方法中,采用分步逐层加工的步骤,在加工的过程中,切削上层材料的时候,还未切削的下层材料可以对上层切削的材料起到有力的支撑效果,在该有力支撑的作用下,可以降低在切削时所引起的工件变形,相对于整层切削的方法来说,采用本发明的这种分步逐层加工的方法能够进一步提高加工出来的工件的结构强度和性能。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时,本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解,在附图中,相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件,其中:
图1是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的装置在使用第一加工工艺时的简化结构示意图;
图2是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的装置在使用第二加工工艺时的简化结构示意图;
图3是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法的流程图;及
图4至图15是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法的过程简化示意图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题,下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中,本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。
除非另作定义,本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
图1示出根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的装置在使用第一加工工艺时的简化结构示意图,及图2根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的装置在使用第二加工工艺时的简化结构示意图。现在参照图1和图2所示,根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的装置1能够使用两种不同的加工工艺来加工带有薄壁的工件2,在本具体实施方式中,是以工件2为一种整体叶盘为例来进行描述的。作为工件2的整体叶盘包括轮盘20以及多个待加工的叶片22,并且,在多个待加工的叶片22的相邻叶片22之间形成多个待切削的区域24,用于复合加工工件的装置1的加工目的就是要将工件2中的所有待切削的区域24的部分全部切削掉而最终在其位置处形成凹槽240(如图15所示),进而在工件2上形成多个期望形状的叶片22结构。
本发明的两种不同的加工工艺分别能够产生不同的加工表面精整度和材料切削用量,即如图1所示的第一加工工艺和如图2所示的第二加工工艺。在本发明的具体实施方式中,第一加工工艺例如为一种电腐蚀工艺,尤为高速电腐蚀(High-Speed Electro-Erosion,HSEE)工艺,第二加工工艺例如为一种机械加工(mechanical milling)工艺。
在进行第一加工工艺时,如图1所示,用于复合加工工件的装置1包括可旋转导电电极11,可旋转导电电极11能够以相对较大的第一切削用量(其中,切削用量包括切削深度和切削速度)从工件2上移除材料,从而用来粗加工工件2。在本发明的一个具体实施方式中,可旋转导电电极11具有圆棒的形状,可旋转导电电极11为一种导电合金棒或导电石墨棒。然而,可旋转导电电极11的形状和材料并不局限于此,其也可以采用其他的合适形状和材料来制成。
而在进行第二加工工艺时,如图2所示,用于复合加工工件的装置1包括可旋转刀具12,可旋转刀具12能够以相对较小的第二切削用量(第二切削用量小于第一切削用量)从工件2上移除材料,从而用来精加工工件2。在本具体实施方式中,可旋转刀具12为一种机械刀具。在本发明的一个具体实施方式中,可旋转刀具12可以为一种金属的机械刀具。在本发明的另一个具体实施方式中,可旋转刀具12也可以为一种非金属的机械刀具。
如图1和图2所示,用于复合加工工件的装置1包括第一加工工艺和第二加工工艺所共享的旋转主轴13,旋转主轴13可旋转地安装在机座16上并且用来驱动可旋转导电电极11和可旋转刀具12的旋转。
用于复合加工工件的装置1包括冷却剂源14及电源15。冷却剂源14用于在执行第一加工工艺时用来在可旋转导电电极11和工件2之间循环冷却剂,另外,根据冷却情况需求,也可以在执行第二加工工艺时来选择性地打开冷却剂源14,从而用来在可旋转刀具12和工件2之间循环冷却剂。为了提高第一加工工艺时的加工效率,在本发明的具体实施方式中,冷却剂优选地为一种电解液。在一种示例性具体实施方式中,冷却剂包含用于增加冷却剂的传导性的一种或多种添加剂或其他制剂,从而来增加在可旋转导电电极11和工件2之间的等离子体放电。冷却剂源14包括用来喷射冷却剂的排放喷嘴142。电源15用于在执行第一加工工艺时用来给可旋转导电电极11和工件2供电或提供电力,电源15包括负极(-)引线152和正极引线(+)154,负极引线152可以任何适当的方式将电源15电性连接到可旋转导电电极11上,正极引线154可以以任何适当的方式将电源15电性连接到工件2上。在本具体实施方式中,电源15的负极引线152电性连接到冷却剂源14的排放喷嘴142,并且,冷却剂源14的排放喷嘴142与可旋转导电电极11之间彼此电性连接,从而,通过冷却剂源14的排放喷嘴142,将电源15的负极引线152间接地电性连接到可旋转导电电极11上,本发明的冷却剂源14的排放喷嘴142同时担任传导电流和喷射冷却剂的双重作用。然而,本发明并不局限于可旋转导电电极11被电源15供有负电而工件2被电源15供有正电,在本发明的其他具体实施方式中,也可以可旋转导电电极11被电源15供有正电而工件2被电源15供有负电,这种简单的变换方式并未脱离本发明的创作实质。另外,为了电性隔离排放喷嘴142与机座16,在排放喷嘴142与机座16之间还设置有绝缘层17。
如图1所示,可旋转导电电极11在其中具有内通孔110,可旋转导电电极11的内通孔110用来将冷却剂喷射到可旋转导电电极11和工件2之间的切削界面上。排放喷嘴142具有用来喷射冷却剂的内通道1422和外通道1424,并且排放喷嘴142的内通道1422与可旋转导电电极11的内通孔110相对准。
为了将第一加工工艺和第二加工工艺能够更好的兼容,用于复合加工工件的装置1还包括用于控制冷却剂源14的打开与关闭的冷却剂源开关S1以及用于控制电源15的打开与关闭的电源开关S2。冷却剂源14通过冷却剂源开关S1来控制其排放喷嘴142是否进行冷却剂的喷射,电源15通过电源开关S2分别电性连接到排放喷嘴142和工件2,从而来控制是否向可旋转导电电极11/可旋转刀具12和工件2供电。电源15通过排放喷嘴142对可旋转导电电极11供给负电及对工件2供给正电,并且,冷却剂采用一种带有负电荷的导电电解液,因此,基于可旋转导电电极11和工件2两极之间产生的电火花的电腐蚀效应以及在导电电解液中的阳极腐蚀,从而来移除工件2上的材料。
如图1所示,当在执行第一加工工艺时,分别打开冷却剂源开关S1和电源开关S2,冷却剂源14中的冷却剂被以期望的压力和流速经过排放喷嘴142的抽吸,冷却剂分别通过相互对准的排放喷嘴142的内通道1422和可旋转导电电极11的内通孔110以及排放喷嘴142的外通道1424被喷射到可旋转导电电极11和工件2之间的间隙中,从而降低在第一加工工艺期间由电腐蚀产生的大量的热量,实现对可旋转导电电极11以及可旋转导电电极11和工件2之间的切削界面进行持续冷却,降低可旋转导电电极11的磨损,提高可旋转导电电极11的使用寿命和效率;同时,在冷却剂冷却可旋转导电电极11和工件2两者的同时,冷却剂还通过相互对准的排放喷嘴142的内通道1422和可旋转导电电极11的内通孔110、以及通过排放喷嘴142的外通道1424执行对可旋转导电电极11和工件2之间的切削界面进行排屑的附加任务,从而,冷却剂还实现了对在第一加工工艺期间所产生的切屑的排出作用。
由于第二加工工艺是一种机械加工工艺,因此,在第二加工工艺中不需要使用电源15,在第二加工工艺中,可以根据冷却情况需求,来选择性打开或关闭冷却剂源14。如图2所示,当在执行第二加工工艺时,则需要将电源开关S2关闭,并且使用可旋转刀具12来代替可旋转导电电极11。当根据第二加工工艺的冷却情况需要打开冷却剂源14时,则打开冷却剂源开关S1,冷却剂源14中的冷却剂被以期望的压力和流速经过排放喷嘴142的抽吸,冷却剂在可旋转刀具12和工件2之间循环,从而用来实现对可旋转刀具12的冷却,降低可旋转刀具12的磨损,提高可旋转刀具12的使用寿命和效率;此外,在冷却剂冷却可旋转刀具12的同时,冷却剂还起到对在第二加工工艺期间所产生的切屑的排屑作用。
当然,用于复合加工工件的装置1还包括可编程控制器(未图示),通过对该可编程控制器进行特别的配置,从而来控制用于复合加工工件的装置1的所有操作。
本发明还提供了一种使用如上所述的装置1来复合加工工件2的方法。根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法包括使用图1所示的第一加工工艺来执行工件2的粗加工操作及使用图2所示的第二加工工艺来执行工件2的精加工操作。
如图1所示,第一加工工艺包括:
使用可旋转导电电极11并且通过旋转主轴13来驱动可旋转导电电极11旋转;
相对于可旋转导电电极11来定位工件2;
打开电源15以给可旋转导电电极11和工件2供电,其中在本发明的一个具体实施方式中,电源15的电压在20V至60V的范围内;
打开冷却剂源14以在可旋转导电电极11和工件2之间循环冷却剂,其中在本具体实施方式中,冷却剂源14通过排放喷嘴142来将冷却剂喷射到可旋转导电电极11和工件2之间的切削界面上,在本发明的一个具体实施方式中,冷却剂的压力在0至5.0MPa的范围内或者冷却剂具有更高的压力,冷却剂的流速在0至200L/min的范围内或者冷却剂具有更高的流速;及
相对于工件2来移动可旋转导电电极11,从而能够以相对较大的切削用量从工件2上移除材料。
如图2所示,第二加工工艺包括:
使用可旋转刀具12并且通过旋转主轴13来驱动可旋转刀具12旋转;
相对于可旋转刀具12来定位工件2;
关闭电源15;
视冷却情况需求,来选择性地打开或关闭冷却剂源14,当根据冷却情况需要打开冷却剂源14时,使得冷却剂在可旋转刀具12和工件2之间循环,在本发明的一个具体实施方式中,冷却剂的压力在0至5.0MPa的范围内或者冷却剂具有更高的压力,冷却剂的流速在0至200L/min的范围内或者冷却剂具有更高的流速;及
相对于工件2来移动可旋转刀具12,从而能够以相对较小的切削用量从工件2上移除材料。
第一加工工艺相对于传统的机械加工来说具有较大的加工用量(包括加工深度和加工速度),而第二加工工艺具有较高的表面精整度,可以提高工件表面质量和加工精度,因此,本发明通过将第一加工工艺和第二加工工艺相复合来加工工件2,从而兼具了这两种加工工艺的优点,采用本发明的用于复合加工工件的方法,能够兼具较高的加工效率和加工精度,而且加工出的工件2具有较高的表面质量和表面精整度。
为了进一步提高工件2的加工效率,本发明的用于复合加工工件的方法采用逐步复合加工的步骤,在该方法中,将工件2的每个待切削区域24分为多层,在加工的过程中,工件2的每个待切削区域24是一部分一部分地分层依次被切削掉,而非每个待切削区域24整体一下被切削掉,其具体包括:交替地依序使用第一加工工艺和第二加工工艺来对工件2的待切削区域24进行逐层加工,首先,使用第一加工工艺来粗加工工件2的待切削区域24的顶层;在第一加工工艺的粗加工之后,依序地使用第二加工工艺来精加工工件2的待切削区域24的顶层;然后,交替地使用第一加工工艺和第二加工工艺来依序地粗加工和精加工工件2的待切削区域24的后续几层,直到工件2的待切削区域24仅保留有底层;接着,仍然使用第一加工工艺来粗加工工件2的待切削区域24的底层;最后,在第一加工工艺的粗加工之后,依序地使用第二加工工艺来精加工工件2的待切削区域24的底层。从而,完成工件2的每个待切削区域24的所有层的切削。
采用这种分步逐层加工的方法,在加工的过程中,在切削每个待切削区域24的上层的时候,每个待切削区域24的下层的大部分材料可以给上层提供强有力的支撑作用,由于这些支撑作用的结果,因此,在加工工件2时叶片22所产生的热变形能够被抑制,这意味着在存在有力支撑的情况下可以提高切削的参数,所以,相对于每个待切削区域24的整体被切削掉来说,采用这种分步逐层加工的方法加工出来的叶片22具有更高的硬度和强度,并且具有更高的加工效率。
以下将结合附图并且以工件2为整体叶盘,并且整体叶盘2包括七十个待切削的区域24为例来对本发明的用于复合加工工件的方法的一个具体实施方式进行详细的描述。图3是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法的流程图;及图4至图15是根据本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法的过程简化示意图,其中图4至图15仅示例性示出整体叶盘的五个待切削的区域24,并且是在整体叶盘的轮盘20的直径大约为600mm,待切削区域24大致呈梯形,该梯形的上底宽度大约在10mm、下底宽度大约在5mm、高度大约在25mm的情况下,将每个待切削的区域24分为八层切削为例示出并且进行如下的描述。然而,每个待切削的区域24的几何尺寸及分层数并不限于此,实际上,在本发明的方法中,每个待切削的区域24分为几层进行切削以及切削的几何尺寸可以根据实际切削需求及切削条件而定。
本发明的一个具体实施方式的用于复合加工工件的方法具体包括如下步骤:
如图3并结合参照图4所示,在步骤31中,使用可旋转电极11并且通过采用第一加工工艺来粗加工多个待切削的区域24中的每个区域24的顶层。在切削顶层的时候,下面的各层将对顶层起到有力的支撑作用,因此,能够抑制形成的叶片22所产生的热变形。在经过步骤31之后,如图5所示,在整体叶盘2的每个待切削区域24中形成顶槽242。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第一加工工艺来对整体叶盘2的七十个待切削的区域24统一地切削出七十个深度为3mm、宽度为9mm的顶槽,在该步骤中,通过第一加工工艺的加工,可以实现高效的切削效果。
如图3并结合参照图6所示,在步骤32中,使用可旋转刀具12并且通过采用第二加工工艺来精加工每个待切削区域24的顶槽242的侧面2421。在经过步骤32之后,形成如图7所示的结构。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第二加工工艺来对步骤31完成的七十个顶槽242的侧面2421进行宽度为0.5mm的精加工,以达到较好的表面质量和加工精度。
如图3并结合参照图8所示,在步骤33中,使用可旋转电极11并且通过采用第一加工工艺来粗加工每个待切削区域24的后续层,从而在每个待切削区域24中形成中间槽244。在切削后续层的时候,下面的各层同样能够对切削的上层起到有力的支撑作用,因此,能够抑制形成的叶片22所产生的热变形。在经过步骤33之后,如图9所示,在整体叶盘2的每个待切削区域24中形成中间槽244。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第一加工工艺来对整体叶盘2的七十个待切削的区域24统一地切削出七十个深度为3mm、宽度为8.8mm的中间槽244,在该步骤中,通过第一加工工艺的加工,可以实现高效的切削效果。
如图3并结合参照图10所示,在步骤34中,使用可旋转刀具12并且通过采用第二加工工艺来精加工每个待切削区域24的中间槽244的侧面2421。在经过步骤34之后,形成如图11所示的结构。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第二加工工艺来对步骤33完成的七十个中间槽244的侧面2441进行宽度为0.5mm的精加工,以达到较好的表面质量和加工精度。
在步骤35中,判断每个待切削区域24是否仅剩有底层?如果判断结果为是,则过程前进到步骤36;如果判断结果为否,则过程返回到步骤33。例如,在本发明的一个具体实施方式中,交替地使用第一加工工艺和第二加工工艺,先使用第一加工工艺依次完成深度为3mm、宽度分别为8.0mm、7.8mm、7.1mm、6.6mm、6.1mm、5.6mm的槽,其中,在每完成一次第一加工工艺之后,就依序地使用第二加工工艺对之前第一加工工艺完成的槽的侧面进行0.5mm的精加工。同样地,在切削上层的时候,下面的各层同样对切削的上层起到有力的支撑作用,因此,能够抑制形成的叶片22所产生的热变形。
如图3并结合参照图12所示,在步骤36中,继续使用可旋转电极11并且通过采用第一加工工艺来粗加工每个待切削区域24的底层。在经过步骤36之后,如图13所示,在整体叶盘2的每个待切削区域24中形成底槽246。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第一加工工艺来对整体叶盘2的七十个待切削的区域24统一地切削出七十个深度为2.5mm、宽度为5.0mm的底槽246,在该步骤中,通过第一加工工艺的加工,可以实现高效的切削效果。
如图3并结合参照图14所示,在步骤37中,最后使用可旋转刀具12并且通过采用第二加工工艺来精加工每个待切削区域24的底槽246的侧面2461和底面2462。在经过步骤37之后,如图15所示,从而完成工件2的每个待切削区域24的切削,在每个待切削区域24的位置处形成凹槽240,从而最终形成多个叶片22。例如,在本发明的一个具体实施方式中,使用第二加工工艺来对步骤36完成的七十个底槽246的侧面2461和底面2462进行0.5mm的精加工,以达到较好的表面质量和加工精度。
经过步骤31至37,完成对整体叶盘2的所有七十个待切削的区域24的加工,从而,在工件2上形成七十个具有特定形状的叶片22的结构。
采用本发明的用于复合加工工件的方法,可以提高整体叶盘加工的效率和加工精度。由于在加工的过程中,待切削的材料的大约85%通过具有较大加工用量的第一加工工艺完成,而剩下待切削的材料的大约15%通过具有较小加工用量的第二加工工艺来完成,因此,加工的效率主要取决于较大加工用量的第一加工工艺,所以相对于传统的纯机械加工来说,采用本发明的复合加工的方法大约能够节省40%的加工周期(其中也包括工艺的切换时间等)。在本发明的方法中,交替地依次使用第一加工工艺和第二加工工艺,用第二加工工艺来对第一加工工艺加工的工件进行精加工,因此,相对于仅采用传统的纯精加工的方法来说,采用本发明的复合加工的方法可以使得加工出来的工件具有良好的表面质量和表面精整度。另外,在本发明的方法中,采用分步逐层加工的步骤,在加工的过程中,切削上层材料的时候,还未切削的下层材料可以对上层切削的材料起到有力的支撑效果,在该有力支撑的作用下,可以降低在切削时所引起的叶片变形,相对于整层切削的方法来说,采用本发明的这种分步逐层加工的方法能够进一步提高叶片的结构强度和性能。
虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明,但本领域的技术人员可以理解,对本发明可以作出许多修改和变型。因此,要认识到,权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
Claims (10)
1.一种用于复合加工工件的方法,其包括:
使用第一加工工艺来执行粗加工操作,所述第一加工工艺包括:
使用可旋转导电电极;
相对于所述可旋转导电电极来定位所述工件;
打开电源以给所述可旋转导电电极和所述工件供电;
打开冷却剂源以在所述可旋转导电电极和所述工件之间循环冷却剂;及
相对于所述工件来旋转并移动所述可旋转导电电极,从而以第一切削用量从所述工件上移除材料;以及
使用第二加工工艺来执行精加工操作,所述第二加工工艺包括:
使用可旋转刀具;
相对于所述可旋转刀具来定位所述工件;
关闭电源;
视冷却情况需求,来选择性地打开冷却剂源以在所述可旋转刀具和所述工件之间循环冷却剂或关闭冷却剂源;及
相对于所述工件来旋转并移动所述可旋转刀具,从而以小于所述第一切削用量的第二切削用量从所述工件上移除材料。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述方法包括:
交替地依序使用所述第一加工工艺和所述第二加工工艺来对所述工件的待切削区域进行逐层加工,首先,使用所述第一加工工艺对所述待切削区域的顶层进行粗加工;
在所述第一加工工艺的所述粗加工之后,依序地使用所述第二加工工艺来精加工所述待切削区域的所述顶层;
交替地使用所述第一和所述第二加工工艺来依序地粗加工和精加工所述待切削区域的后续层直到所述待切削区域仅保留有底层;
使用所述第一加工工艺来粗加工所述待切削区域的所述底层;以及
在所述第一加工工艺的所述粗加工之后,依序地使用所述第二加工工艺来精加工所述待切削区域的所述底层。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述工件包括整体叶盘,所述整体叶盘包括多个待加工的叶片,并且,在所述多个待加工的叶片的相邻叶片之间形成多个待切削的区域,所述方法包括:
使用所述第一加工工艺来粗加工所述多个待切削的区域中的每个区域的顶层,从而在所述每个待切削区域中形成顶槽;
使用所述第二加工工艺来精加工所述每个待切削区域的所述顶槽的侧面;
交替地使用所述第一和所述第二加工工艺,其中使用所述第一加工工艺来粗加工所述每个待切削区域的后续层,从而在所述每个待切削区域中形成中间槽,使用所述第二加工工艺来精加工所述每个待切削区域的所述中间槽的侧面,直到所述每个待切削区域仅保留有底层;
使用所述第一加工工艺来粗加工所述每个待切削区域的所述底层,从而在所述每个待切削区域中形成底槽;以及
使用所述第二加工工艺来精加工所述每个待切削区域的所述底槽的侧面和底面,从而最终形成所有叶片。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述第一加工工艺为电腐蚀工艺,及所述第二加工工艺为机械加工工艺。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述第一加工工艺和所述第二加工工艺共享旋转主轴,所述旋转主轴用来驱动所述可旋转导电电极和所述可旋转刀具的旋转。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述可旋转导电电极具有圆棒的形状,所述可旋转导电电极为导电合金棒或导电石墨棒,所述可旋转刀具为金属和/或非金属的机械刀具,所述冷却剂为电解液。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述电源的电压在20V至60V的范围内,所述冷却剂的压力在0至5.0MPa的范围内,所述冷却剂的流速在0至200L/min的范围内。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述冷却剂源包括用来传导电流和喷射所述冷却剂的排放喷嘴,循环冷却剂包括:
在第一加工工艺期间,通过所述排放喷嘴来将所述冷却剂喷射到所述可旋转导电电极和所述工件之间的切削界面上;及
在第二加工工艺期间并且在所述冷却剂源打开的情况下,通过所述排放喷嘴来将所述冷却剂喷射到所述可旋转刀具和所述工件之间的切削界面上。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述可旋转导电电极在其中具有内通孔,所述内通孔用来将所述冷却剂喷射到所述可旋转导电电极和所述工件之间的所述切削界面上。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述排放喷嘴具有用来喷射所述冷却剂的内通道和外通道,并且所述排放喷嘴的所述内通道与所述可旋转导电电极的所述内通孔相对准。
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