CN114247943A - 一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备气体辅助保护的整体叶轮套料电解加工工艺及装置,属于电解加工领域。该装置上部设有与主轴实现夹紧连接的圆柱形阴极座,圆柱形阴极座底部设有销孔以实现阴极的定位;该装置中部设有通气孔,对已加工叶片和待加工叶片进行气体辅助绝缘;该装置下部设有绝缘密封装置,其与内部的前、后叶片绝缘套构成封闭式加工区域以实现电解加工流场封闭化。加工过程中,被叶片绝缘套套住的叶片始终处于气体辅助绝缘状态,有效降低已加工叶片的杂散腐蚀程度。本发明解决了等截面叶型整体叶轮套料电解加工时已加工叶片受杂散腐蚀和流场敞开式电解液留存非加工区的难题,有利于提高叶片的加工精度,增强加工过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及特种加工技术领域,具体涉及一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺及装置。
背景技术
等截面叶型整体叶轮是一种曲面复杂的整体构件,广泛应用于航空航天领域的涡扇发动机、压气机转子以及高低压涡轮。该整体构件具有重量轻、疲劳强度高、结构紧凑等优点。
等截面叶型整体叶轮的加工方法有电火花加工、精密铸造、数控铣削、线性摩擦焊以及套料电解加工等。采用电火花技术加工等截面叶型整体叶轮,叶轮的表面会出现不同程度的微裂纹和再铸层,影响叶轮的疲劳强度。采用精密铸造技术加工等截面叶型整体叶轮,叶轮可能会出现缩松、缩孔、冷隔、气孔、裂纹等铸造缺陷,影响叶轮的疲劳强度,同时需要大量时间迭代才能确定加工工艺,研发周期长。采用数控铣削技术加工等截面叶型整体叶轮虽然能获得较高的叶片表面质量,但是由于叶轮的材料硬度高、切削性能差导致在叶轮的数控铣削加工中易出现铣刀磨损、断刀的现象,同时由于切削力的存在导致在铣削加工薄壁叶片时易出现叶片变形的情况。采用线性摩擦焊技术可以加工等截面叶型整体叶轮,但是需要先分别制造出叶片和叶环然后将其焊接在一起,加工周期长。同时,线性摩擦焊会带来微裂纹、微孔缺陷,影响叶轮的疲劳强度。
套料电解加工是一种基于电化学阳极溶解原理蚀除阴极刃端面对应的阳极材料,保留阴极刃内腔对应部分阳极材料的加工方法。相比于前面的加工方法,套料电解加工因具有不受材料加工限制的影响、阴极工具无损耗、无宏观切削力、生产效率高,加工表面质量好等优点,使得其更适于加工等截面叶型整体叶轮。
使用套料电解加工方法加工等截面叶型整体叶轮时,阴极会对已加工的叶片进行二次腐蚀。这种杂散腐蚀会降低叶片的加工精度,严重时会导致零件的报废。为了减轻杂散腐蚀对叶片成型精度的影响,国内外人员开展了一系列的研究,并取得一定的成果。现有的气体绝缘保护套料电解加工方法是利用气体吹走留存于非加工区的电解液,以实现对已加工叶片进行绝缘。但因其流场不是全封闭式,使得无法对上一个已加工叶片进行有效的绝缘保护。对于全封闭式流场的等截面叶型整体叶轮套料电解加工,所有的已加工叶片以及待加工叶片均需得到绝缘保护。现有的叶片杂散腐蚀消除办法虽然取得了一定的成效,但有其局限之处,不能实现对全部的叶片进行绝缘保护。
在等截面叶型整体叶轮套料电解加工时,不仅要考虑杂散腐蚀对叶片的影响,还要考虑流场对于加工稳定性以及机床本身的影响。现阶段的等截面叶型整体叶轮套料电解加工装置采用的是敞开式流场,这使得电解加工的流场不稳定。同时,非加工区留存的电解液也会腐蚀机床,降低机床的寿命。因此急需一种可以在套料电解加工等截面叶型整体叶轮时对所有叶片进行绝缘保护的流场封闭式的加工装置及其加工工艺。
发明内容
本发明的目的是为解决现阶段等截面叶型整体叶轮套料电解加工时出现的叶片不能全部被绝缘保护以及敞开式流场不稳定的问题,提供了一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺及装置,以提高等截面叶型整体叶轮的加工精度、加工稳定性以及机床的寿命。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:
一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,包括阴极夹持装置、混气装置、绝缘密封装置、分度装置和工件夹紧装置。所述阴极夹持装置包括圆柱形阴极座、阴极座绝缘块、阴极绝缘块、左侧绝缘外壳、右侧绝缘外壳和拱桥状阴极;所述混气装置包括绝缘基座;所述绝缘密封装置包括绝缘上盖、前叶片绝缘套、后叶片绝缘套、圆形绝缘盘、耳形绝缘盘;所述分度装置包括数控转台、主轴、前轴承、后轴承、转台定位盘、联轴器、前支撑板、主支撑板、左支撑板、右支撑板、底板;所述工件夹紧装置包括夹紧螺杆、工件夹紧螺母、工件夹紧垫片、搭扣锁套件、气缸套件、气缸支撑座、工件压紧块;
所述圆柱形阴极座通过螺栓紧固在机床主轴上;所述阴极座绝缘块、阴极绝缘块、左侧绝缘外壳、右侧绝缘外壳通过螺栓夹紧在圆柱形阴极座上;所述拱桥状阴极通过螺栓和销孔配合夹紧定位在圆柱形阴极座上;
所述主支撑板通过螺栓和销孔配合夹紧定位在底板上;所述左支撑板和右支撑板通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板上;所述前支撑板通过螺栓和销孔配合夹紧定位在左支撑板和右支撑板上;所述主轴通过轴肩和主支撑板的贴合以及和前轴承、后轴承的销孔配合实现完全定位,并且使用工件压紧块夹紧在主支撑板上;所述数控转台通过螺栓和销孔定位在机床上;所述转台定位盘通过方形凸台与T型槽的配合以及销孔配合定位在数控转台上,并通过螺栓夹紧数控转台上;所述联轴器通过螺栓和销孔夹紧定位在转台定位盘上;所述主轴通过键和紧定螺钉与联轴器进行连接;
所述绝缘基座通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板上;所述绝缘上盖通过销孔配合定位在绝缘基座上,并通过搭扣锁套件夹紧在绝缘基座上;所述圆形绝缘盘通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座上;所述耳形绝缘盘通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座上;
所述夹紧螺杆通过螺纹连接在主轴上;所述工件夹紧螺母和工件夹紧垫片通过螺纹连接将工件夹紧在主轴上;所述工件压紧块通过螺纹与位于气缸套件内部的活塞杆进行连接;所述气缸套件通过螺栓夹紧在气缸支撑座上;所述气缸支撑座通过螺栓和销孔夹紧定位在底板上。
进一步的,所述圆柱形阴极座上安装有拱桥状阴极,所述拱桥状阴极可以实现在机床主轴一次进给时加工出整个叶片形状。
进一步的,所述绝缘基座上端部开设的方形凹槽、绝缘上盖、前叶片绝缘套、后叶片绝缘套、圆柱形阴极座以及位于圆柱形阴极座下端的O型圈共同构成电解液绝缘密封腔,可以有效避免电解液从加工区域逸散出来,从而减小已加工叶片的杂散腐蚀;同时,该绝缘密封腔能给电解液提供一定的背压,使电解加工过程更加稳定。
作为优选的方案,所述绝缘基座开设有直通已加工叶片顶端的通气孔,使得外界高压气体可以进入加工装置,同时吹散已加工叶片和待加工叶片顶端残留的电解液,进而减小已加工叶片的杂散腐蚀。
作为优选的方案,所述的前叶片绝缘套、后叶片绝缘套分别套住已加工叶片和待加工叶片,可以有效隔绝已加工叶片和待加工叶片与电解液的接触,进而有效减小叶片的杂散腐蚀。
作为优选的方案,所述分度装置采用高精度数控转台对工件进行精确分度,同时所述气缸套件采用气动压紧方式实现工件的自动夹紧,可以实现等截面叶型整体叶轮的自动化加工。
本发明还保护一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺,采用上述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置:
加工前,圆柱形阴极座通过螺栓固定在机床主轴上;拱桥状阴极通过螺栓和圆柱销固定在圆柱形阴极座上;工件一侧中空的圆柱形结构的外圆与主轴的轴端内孔进行过渡配合;工件的两侧圆盘形端面分别与圆形绝缘盘和耳形绝缘盘上的O型圈进行配合,以实现其密封;工件上已加工叶片与待加工叶片分别用前叶片绝缘套和后叶片绝缘套套住;工件通过双头螺柱与螺母的螺纹连接夹紧在主轴上;气缸套件通过气动压紧方式将主轴压紧在主支撑板上;
加工时,高压气体通过绝缘基座上的通气孔吹入加工区域;拱桥状阴极随着机床主轴缓慢竖直向下进给,逐渐套出叶片形状;电解液从圆柱形绝缘座上的通液孔以正流的方式流过阴极绝缘块并流入加工区域,然后通过前叶片绝缘套、后叶片绝缘套与阴极夹持装置之间的绝缘密封腔,最后从绝缘上盖上设置的主出液孔以及绝缘基座上设置的辅助出液孔流出加工装置;
加工完一个叶片后,将拱桥状阴极抬起,使用分度装置将待加工叶片旋转到加工位置,重复上述操作来加工下一个叶片。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明采用高精度分度装置实现工件的精准分度,同时采用气动夹紧方式实现工件的自动压紧,既避免重复装夹工件带来的加工误差,又实现等截面叶型整体叶轮套料电解加工的自动化。
2.本发明采用绝缘套绝缘屏蔽保护和气体辅助绝缘保护双重绝缘保护方法对处于加工过程中的已加工叶片和待加工叶片进行绝缘保护,降低叶片的杂散腐蚀,从而提高叶片加工精度。
3.本发明提供用于加工等截面叶型整体叶轮的流场封闭式的套料电解加工装置,将电解液集中于加工区,使得电解加工过程中流场更稳定,加工更平稳,从而提高叶片重复加工精度,同时减少因电解液留存非加工区造成的机床腐蚀,从而提高机床使用寿命。
附图说明
图1:气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置的装配图。
图2:分度装置的示意图。
图3:绝缘密封装置的示意图。
图4:电解液绝缘密封腔示意图。
图5:工件气动压紧装置示意图。
图中:101-圆柱形阴极座,102-阴极座绝缘块,103-阴极绝缘块,104-左侧绝缘外壳,105-右侧绝缘外壳,106-拱桥状阴极,201-绝缘基座,301-绝缘上盖,302-前叶片绝缘套,303-后叶片绝缘套,304-圆形绝缘盘,305-耳形绝缘盘,401-数控转台,402-主轴,403-前轴承,404-后轴承,405-转台定位盘,406-联轴器,407-前支撑板,408-主支撑板,409-左支撑板,410-右支撑板,411-底板,501-夹紧螺杆,502-工件夹紧螺母,503-工件夹紧垫片,504-搭扣锁套件,505-气缸套件,506-气缸支撑座,507-工件压紧块。
具体实施方式
以下通过实施例的形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明提供了一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,如图1所示,包括阴极夹持装置1、混气装置2、绝缘密封装置3、分度装置4和工件夹紧装置5。阴极夹持装置1包括圆柱形阴极座101、阴极座绝缘块102、阴极绝缘块103、左侧绝缘外壳104、右侧绝缘外壳105和拱桥状阴极106;混气装置2包括绝缘基座201;绝缘密封装置3包括绝缘上盖301、前叶片绝缘套302、后叶片绝缘套303、圆形绝缘盘304、耳形绝缘盘305;
如图1、图2所示,分度装置4包括数控转台401、主轴402、前轴承403、后轴承404、转台定位盘405、联轴器406、前支撑板407、主支撑板408、左支撑板409、右支撑板410、底板411;
如图1、图3所示,工件夹紧装置5包括夹紧螺杆501、工件夹紧螺母502、工件夹紧垫片503、搭扣锁套件504、气缸套件505、气缸支撑座506、工件压紧块507;圆柱形阴极座101通过螺栓紧固在机床主轴上;阴极座绝缘块102、阴极绝缘块103、左侧绝缘外壳104、右侧绝缘外壳105通过螺栓夹紧在圆柱形阴极座101上;拱桥状阴极106通过螺栓和销孔配合夹紧定位在圆柱形阴极座101上;主支撑板408通过螺栓和销孔配合夹紧定位在底板411上;左支撑板409和右支撑板410通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板408上;前支撑板407通过螺栓和销孔配合夹紧定位在左支撑板409和右支撑板410上;主轴402通过轴肩和主支撑板408的贴合以及和前轴承403、后轴承404的销孔配合实现完全定位,并且使用工件压紧块507夹紧在主支撑板408上;数控转台401通过螺栓和销孔定位在机床上;转台定位盘405通过方形凸台与T型槽的配合以及销孔配合定位在数控转台401上,并通过螺栓夹紧数控转台401上;联轴器406通过螺栓和销孔夹紧定位在转台定位盘405上;主轴402通过键和紧定螺钉与联轴器406进行连接;绝缘基座201通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板410上;绝缘上盖301通过销孔配合定位在绝缘基座201上,并通过搭扣锁套件504夹紧在绝缘基座201上;圆形绝缘盘304通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座201上;耳形绝缘盘305通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座201上;夹紧螺杆501通过螺纹连接在主轴402上;工件夹紧螺母502和工件夹紧垫片503通过螺纹连接将工件夹紧在主轴402上;工件压紧块507通过螺纹与位于气缸套件505内部的活塞杆进行连接;气缸套件505通过螺栓夹紧在气缸支撑座506上;气缸支撑座506通过螺栓和销孔夹紧定位在底板411上。
圆柱形阴极座101上安装有拱桥状阴极106,拱桥状阴极106可以实现在机床主轴一次进给时加工出整个叶片形状。
如图1、图4所示,绝缘基座201上端部开设的方形凹槽、绝缘上盖301、前叶片绝缘套302、后叶片绝缘套303、圆柱形阴极座101以及位于圆柱形阴极座101下端的O型圈共同构成电解液绝缘密封腔,可以有效避免电解液从加工区域逸散出来,从而减小已加工叶片的杂散腐蚀;同时,该绝缘密封腔能给电解液提供一定的背压,使电解加工过程更加稳定。
绝缘基座201开设有直通已加工叶片顶端的通气孔,使得外界高压气体可以进入加工装置,同时吹散已加工叶片和待加工叶片顶端残留的电解液,进而减小已加工叶片的杂散腐蚀。
前叶片绝缘套302、后叶片绝缘套303分别套住已加工叶片和待加工叶片,可以有效隔绝已加工叶片和待加工叶片与电解液的接触,进而有效减小叶片的杂散腐蚀。
分度装置4采用高精度数控转台对工件进行精确分度,同时气缸套件505采用气动压紧方式实现工件的自动夹紧,可以实现等截面叶型整体叶轮的自动化加工。
实施例中,气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺为:
加工前,圆柱形阴极座101通过螺栓固定在机床主轴上;拱桥状阴极106通过螺栓和圆柱销固定在圆柱形阴极座101上;工件一侧中空的圆柱形结构的外圆与主轴402的轴端内孔进行过渡配合;工件的两侧圆盘形端面分别与圆形绝缘盘304和耳形绝缘盘305上的O型圈进行配合,以实现其密封;工件上已加工叶片与待加工叶片分别用前叶片绝缘套302和后叶片绝缘套303套住;工件通过双头螺柱与螺母的螺纹连接夹紧在主轴402上;气缸套件505通过气动压紧方式将主轴402压紧在主支撑板408上;
加工时,高压气体通过绝缘基座201上的通气孔吹入加工区域;拱桥状阴极106随着机床主轴缓慢竖直向下进给,逐渐套出叶片形状;电解液从圆柱形绝缘座101上的通液孔以正流的方式流过阴极绝缘块103并流入加工区域,然后通过前叶片绝缘套302、后叶片绝缘套303与阴极夹持装置1之间的绝缘密封腔,最后从绝缘上盖301上设置的主出液孔以及绝缘基座201上设置的辅助出液孔流出加工装置;
加工完一个叶片后,将拱桥状阴极抬起,使用分度装置4将待加工叶片旋转到加工位置,重复上述操作来加工下一个叶片。
实施例中,具体操作步骤如下:
(a)启动电解加工机床,然后启动加热系统,待电解液温度加热到30℃,启动恒温系统;
(b)将圆柱形阴极座101通过螺栓固定在机床主轴402上;然后将阴极座绝缘块102、阴极绝缘块103和阴极通过圆柱销定位在圆柱形阴极座101上;最后将左侧绝缘外壳104和右侧绝缘外壳105安装在圆柱形阴极座101上,并利用螺栓将阴极夹持装置固定在一起;
(c)组装好分度装置,然后使用圆柱销将定位板定位在主支撑板408上,之后借助安装在圆柱形阴极座101上的定位销与定位板上的定位孔配合,以定位分度装置在机床上的位置,最后利用螺栓将分度装置固定在机床上;
(d)将圆形绝缘盘304通过螺栓和圆柱销先固定在绝缘基座201上,然后将绝缘基座201安装在主支撑板408上,然后安装进液和出液管路以及通气管路;
(e)利用双头螺柱和螺母的螺纹连接将工件夹紧在主轴402上,然后给气缸通气,利用气动压紧的方式将主轴402压紧定位在主支撑板408上,接着安装前叶片绝缘套302和后叶片绝缘套303,之后利用圆柱销和螺栓将耳形绝缘盘305安装在绝缘基座201上,最后利用搭扣锁套件504将绝缘上盖301与绝缘基座201连接在一起;
(f)将工件与机床正极相连,阴极与机床负极相连;
(g)启动数控机床,让阴极向下进给到工件上方,然后进行预通液,检查装置密封性,然后抬高阴极,之后进行对刀;
(h)设置电解液参数、通入电解液和高压气体,开始加工,阴极沿竖直方向进给,阳极工件在电解腐蚀作用下逐渐溶解,最终被套出所需的叶片形状;在整个加工过程中已加工叶片和待加工叶片分别被前叶片绝缘套302和后叶片绝缘套303套住,使之与电解液隔离,同时高压气体持续不断吹散逸散在已加工叶片和待加工叶片表面的电解液,进一步隔离电解液;
(i)加工完一个叶片后,停止通入电解液和高压气体,同时停止给气缸通气,然后抬高阴极,停止机床加工程序,之后拆下耳形绝缘盘305和绝缘上盖301,接着转动分度盘将待加工叶片转到加工区域,紧接着给气缸通气来压紧工件,然后利用前叶片绝缘套302和后叶片绝缘套303分别套住已加工叶片和待加工叶片,之后利用圆柱销和螺栓将耳形绝缘盘305安装在绝缘基座201上,然后利用搭扣锁套件504将绝缘上盖301与绝缘基座201连接在一起,之后通入电解液和气体,启动机床加工程序,让阴极竖直向下进给来加工新的叶片,最后重复步骤i进行全部的叶片加工;
(j)加工结束,停止通入电解液和高压气体,同时停止给气缸通气,取出工件,关闭并清扫机床。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,依据本发明的技术实质,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:包括阴极夹持装置(1)、混气装置(2)、绝缘密封装置(3)、分度装置(4)和工件夹紧装置(5);所述阴极夹持装置(1)包括圆柱形阴极座(101)、阴极座绝缘块(102)、阴极绝缘块(103)、左侧绝缘外壳(104)、右侧绝缘外壳(105)和拱桥状阴极(106);所述混气装置(2)包括绝缘基座(201);所述绝缘密封装置(3)包括绝缘上盖(301)、前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)、圆形绝缘盘(304)、耳形绝缘盘(305);所述分度装置(4)包括数控转台(401)、主轴(402)、前轴承(403)、后轴承(404)、转台定位盘(405)、联轴器(406)、前支撑板(407)、主支撑板(408)、左支撑板(409)、右支撑板(410)、底板(411);所述工件夹紧装置(5)包括夹紧螺杆(501)、工件夹紧螺母(502)、工件夹紧垫片(503)、搭扣锁套件(504)、气缸套件(505)、气缸支撑座(506)、工件压紧块(507);
所述圆柱形阴极座(101)通过螺栓紧固在机床主轴上;所述阴极座绝缘块(102)、阴极绝缘块(103)、左侧绝缘外壳(104)、右侧绝缘外壳(105)通过螺栓夹紧在圆柱形阴极座(101)上;所述拱桥状阴极(106)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在圆柱形阴极座(101)上;
所述主支撑板(408)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在底板(411)上;所述左支撑板(409)和右支撑板(410)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板(408)上;所述前支撑板(407)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在左支撑板(409)和右支撑板(410)上;所述主轴(402)通过轴肩和主支撑板(408)的贴合以及和前轴承(403)、后轴承(404)的销孔配合实现完全定位,并且使用工件压紧块(507)夹紧在主支撑板(408)上;所述数控转台(401)通过螺栓和销孔定位在机床上;所述转台定位盘(405)通过方形凸台与T型槽的配合以及销孔配合定位在数控转台(401)上,并通过螺栓夹紧数控转台(401)上;所述联轴器(406)通过螺栓和销孔夹紧定位在转台定位盘(405)上;所述主轴(402)通过键和紧定螺钉与联轴器(406)进行连接;
所述绝缘基座(201)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在主支撑板(410)上;所述绝缘上盖(301)通过销孔配合定位在绝缘基座(201)上,并通过搭扣锁套件(504)夹紧在绝缘基座(201)上;所述圆形绝缘盘(304)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座(201)上;所述耳形绝缘盘(305)通过螺栓和销孔配合夹紧定位在绝缘基座(201)上;
所述夹紧螺杆(501)通过螺纹连接在主轴(402)上;所述工件夹紧螺母(502)和工件夹紧垫片(503)通过螺纹连接将工件夹紧在主轴(402)上;所述工件压紧块(507)通过螺纹与位于气缸套件(505)内部的活塞杆进行连接;所述气缸套件(505)通过螺栓夹紧在气缸支撑座(506)上;所述气缸支撑座(506)通过螺栓和销孔夹紧定位在底板(411)上。
2.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:所述圆柱形阴极座(101)上安装有拱桥状阴极(106),所述拱桥状阴极(106)能够在机床主轴一次进给时加工出整个叶片形状。
3.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:所述绝缘基座(201)上端部开设的方形凹槽、绝缘上盖(301)、前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)、圆柱形阴极座(101)以及位于圆柱形阴极座(101)下端的O型圈共同构成电解液绝缘密封腔,以有效避免电解液从加工区域逸散出来,从而减小已加工叶片的杂散腐蚀;同时,该绝缘密封腔能给电解液提供一定的背压,使电解加工过程更加稳定。
4.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:所述绝缘基座(201)开设有直通已加工叶片顶端的通气孔,使得外界高压气体可以进入加工装置,同时吹散已加工叶片和待加工叶片顶端残留的电解液,进而减小已加工叶片的杂散腐蚀。
5.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:所述的前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)分别套住已加工叶片和待加工叶片,以有效隔绝已加工叶片和待加工叶片与电解液的接触,有效减小叶片的杂散腐蚀。
6.根据权利要求1所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置,其特征在于:所述分度装置(4)采用高精度数控转台对工件进行精确分度,同时所述气缸套件(505)采用气动压紧方式实现工件的自动夹紧,以实现等截面叶型整体叶轮的自动化加工。
7.一种气体辅助保护整体叶轮套料电解加工工艺,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的气体辅助保护整体叶轮套料电解加工装置:
加工前,圆柱形阴极座(101)通过螺栓固定在机床主轴上;拱桥状阴极(106)通过螺栓和圆柱销固定在圆柱形阴极座(101)上;工件一侧中空的圆柱形结构的外圆与主轴(402)的轴端内孔进行过渡配合;工件的两侧圆盘形端面分别与圆形绝缘盘(304)和耳形绝缘盘(305)上的O型圈进行配合,以实现其密封;工件上已加工叶片与待加工叶片分别用前叶片绝缘套(302)和后叶片绝缘套(303)套住;工件通过双头螺柱与螺母的螺纹连接夹紧在主轴(402)上;气缸套件(505)通过气动压紧方式将主轴(402)压紧在主支撑板(408)上;
加工时,高压气体通过绝缘基座(201)上的通气孔吹入加工区域;拱桥状阴极(106)随着机床主轴缓慢竖直向下进给,逐渐套出叶片形状;电解液从圆柱形绝缘座(101)上的通液孔以正流的方式流过阴极绝缘块(103)并流入加工区域,然后通过前叶片绝缘套(302)、后叶片绝缘套(303)与阴极夹持装置(1)之间的绝缘密封腔,最后从绝缘上盖(301)上设置的主出液孔以及绝缘基座(201)上设置的辅助出液孔流出加工装置;
加工完一个叶片后,将拱桥状阴极抬起,使用分度装置(4)将待加工叶片旋转到加工位置,重复上述操作来加工下一个叶片。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114734101A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-12 | 南京航空航天大学 | 一种整体叶盘电解加工用装置及方法 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR652115A (fr) * | 1928-04-03 | 1929-03-05 | J M Woith Maschinenfabrik | Dispositif destiné à l'usinage des roues mobiles du genre <hélice> pour turbines hydrauliques et pompes centrifuges |
GB1381880A (en) * | 1970-12-28 | 1975-01-29 | Hitachi Ltd | Method of electroytic machining of turbine wheels |
US20060042931A1 (en) * | 2004-08-21 | 2006-03-02 | Georg Schmidt | ECM-machine |
CN101502901A (zh) * | 2009-03-10 | 2009-08-12 | 南京航空航天大学 | 整体叶轮电解加工薄片电极 |
CN106342003B (zh) * | 2009-03-18 | 2011-08-24 | 南京航空航天大学 | 整体叶轮多通道电解加工装置 |
CN107570818A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-12 | 南京航空航天大学 | 叶片尾缘不溶解的套料电解加工装置及其加工方法 |
CN108890052A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-27 | 南京航空航天大学 | 注气辅助绝缘式电解切割阴极及加工方法 |
CN109909570A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-21 | 南京航空航天大学 | 叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法 |
CN112317895A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-05 | 常州心匠智能装备有限公司 | 一种整体叶轮电解套料和成型加工装置 |
CN212761591U (zh) * | 2020-06-30 | 2021-03-23 | 四川聚亿重工有限公司 | 一种用于叶片电解加工的装置 |
CN112846429A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 南京航空航天大学 | 整体叶盘电解加工已加工叶片保护装置及方法 |
CN213969386U (zh) * | 2020-11-13 | 2021-08-17 | 常州心匠智能装备有限公司 | 一种整体叶轮电解套料和成型加工装置 |
CN113523468A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-22 | 南京航空航天大学 | 一种双进给轴可偏摆角度的整体叶盘叶片电解加工机床 |
CN214603399U (zh) * | 2021-04-16 | 2021-11-05 | 济南嵘宇机械制造有限公司 | 一种罗茨风机叶轮加工用简易分度装置 |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111548970.1A patent/CN114247943B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR652115A (fr) * | 1928-04-03 | 1929-03-05 | J M Woith Maschinenfabrik | Dispositif destiné à l'usinage des roues mobiles du genre <hélice> pour turbines hydrauliques et pompes centrifuges |
GB1381880A (en) * | 1970-12-28 | 1975-01-29 | Hitachi Ltd | Method of electroytic machining of turbine wheels |
US20060042931A1 (en) * | 2004-08-21 | 2006-03-02 | Georg Schmidt | ECM-machine |
CN101502901A (zh) * | 2009-03-10 | 2009-08-12 | 南京航空航天大学 | 整体叶轮电解加工薄片电极 |
CN106342003B (zh) * | 2009-03-18 | 2011-08-24 | 南京航空航天大学 | 整体叶轮多通道电解加工装置 |
CN107570818A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-12 | 南京航空航天大学 | 叶片尾缘不溶解的套料电解加工装置及其加工方法 |
CN108890052A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-27 | 南京航空航天大学 | 注气辅助绝缘式电解切割阴极及加工方法 |
CN109909570A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-21 | 南京航空航天大学 | 叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法 |
CN212761591U (zh) * | 2020-06-30 | 2021-03-23 | 四川聚亿重工有限公司 | 一种用于叶片电解加工的装置 |
CN112317895A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-05 | 常州心匠智能装备有限公司 | 一种整体叶轮电解套料和成型加工装置 |
CN213969386U (zh) * | 2020-11-13 | 2021-08-17 | 常州心匠智能装备有限公司 | 一种整体叶轮电解套料和成型加工装置 |
CN112846429A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 南京航空航天大学 | 整体叶盘电解加工已加工叶片保护装置及方法 |
CN214603399U (zh) * | 2021-04-16 | 2021-11-05 | 济南嵘宇机械制造有限公司 | 一种罗茨风机叶轮加工用简易分度装置 |
CN113523468A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-22 | 南京航空航天大学 | 一种双进给轴可偏摆角度的整体叶盘叶片电解加工机床 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王军;赵建社;刘辰;徐家文;: "闭式整体叶轮叶间流道电解加工阴极设计", 中国机械工程 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114734101A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-12 | 南京航空航天大学 | 一种整体叶盘电解加工用装置及方法 |
CN114734101B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-07-14 | 南京航空航天大学 | 一种整体叶盘电解加工用装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114247943B (zh) | 2023-06-02 |
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