CN114603224A - 内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置及方法，属于电解加工领域。所述的加工装置包括以下组件：阴极模块、伸缩杆、万向球头、随动密封罩以及工件。将阴极模块进给到初始加工位置，密封罩在伸缩杆的带动下，跟随阴极模块移动，与工件贴合；在加工过程中，密封罩能够阻挡杂散电解液、电解产物冲到已加工叶片的型面上，保护已加工区域；加工结束后，密封罩跟随阴极模块退出当前工位，与工件脱离；旋转工件进入下一工位，重复上述工序，实现对已加工叶片密封保护自动化的过程。本发明能够利用密封罩保护已加工叶片区域，减少杂散腐蚀对已加工叶片型面的影响，提高工件的表面质量，保证加工叶片的一致性。

Description

内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置及方法
技术领域
本发明涉及一种内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置及方法，属于电解加工领域。
背景技术
套料电解加工是一种高效的减材技术。在加工过程中根据工具阴极内腔形状，沿进给方向在工件上“套”出相似的形状。该方法能够实现工件轮廓的一次加工成型，加工效率高，广泛适合于制造难加工材料、直纹叶片类零件。
对于内向叶片整体构件，叶片数量较多，相邻通道狭窄，级间间隙较小，在加工过程中易受到杂散电解液的冲击，产生杂散腐蚀，对已加工叶片型面的表面质量造成影响。因此，对已加工区域的绝缘保护十分必要。
为了抑制杂散腐蚀，研究者提出了若干创新方法。在专利“冻结保护套料电解加工阴极装置及加工方法”（申请号CN109909565B发明人朱栋李家宝徐正扬）中，提出一种冻结保护套料电解加工阴极装置及加工方法，以减少工件锥度，提高工件的表面质量。在专利“整体叶盘电解加工已加工叶片保护方法及装置”（申请号CN112846429A 发明人朱栋雷高攀李家宝朱荻）中提出一种整体叶盘电解加工已加工叶片的保护装置，以解决已加工叶片遭受杂散腐蚀的问题，保证加工试件的一致性，改善加工试件的表面质量。在专利“绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统及加工方法”（申请号CN107052483A 发明人朱栋胡兴焱朱荻）中，提出一种绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统，屏蔽工件己加工表面的电力线，减少杂散电流对工件表面的二次腐蚀，改善己加工型面的表面质量。
现有套料电解加工抑制杂散腐蚀的方法多用于单一叶片保护，且自动化程度较低。对于多级内向叶片整体构件，缺少对相邻加工区与级间加工区的保护，且装夹过程复杂。故需提出一种创新的保护装置，减少对已加工区的杂散腐蚀，提高装置的自动化程度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置及方法，利用密封罩保护已加工叶片区域，减少杂散腐蚀，提高工件的表面质量，保证加工叶片的一致性。设计密封罩随动进给模块，便于快速装夹，提高工件的加工效率。
一种内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，安装于阴极底座上，其特征在于：由随动密封罩、万向球头和伸缩杆组成；其中随动密封罩的上、下及靠近加工侧为封闭端面，远离加工侧为开口端面；其中伸缩杆由菱形伸缩架和传动轴组成，菱形伸缩架由连杆首尾连接组成；上述传动轴端部设有球形卡槽，通过万向球头与阴极底座相连，另一端通过上述菱形伸缩架与随动密封罩相连。
所述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，其特征在于：包括两套上述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置；它们分别位于阴极底座左右两侧，分别用于密封保护当前加工叶片一侧的已加工叶片，和另一侧的未加工区。
所述的内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置的方法，其特征在于包括：
阴极位于初始加工位置，伸缩杆一端通过万向接头与阴极底座相连，实现多角度自由转向，另一端与随动密封罩相连，随动密封罩与工件贴合；随着阴极开始向工件径向进给，随动密封罩始终与工件贴合，保护加工区域两侧；
加工结束，阴极退回，随动密封罩与工件脱离；将工件旋转角度，进入下一工位，重复上述进给过程，即完成密封保护随动进给过程；
上述随动密封罩阻挡杂散电解液或电解产物冲到加工区两侧，减少杂散腐蚀对已加工叶片型面的影响，提高工件的表面质量。
所述的内向叶片套料电解加工的密封保护随动方法，其特征在于包括：应用于多级内向叶片套料电解加工时，利用固定密封罩保护其他处于非加工区的级间叶片，其相对位置不随加工过程发生变化。
所述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，其特征在于：上述固定密封罩呈圆弧状，其上、下侧均为封闭端面。
本发明的优点在于：
（1）本发明设计随动和固定密封罩，分别密封相邻和级间加工区，实现对多级内向叶片的绝缘保护，提高工件的表面质量。加工过程中，电解液的流向具有不确定性，易冲到已加工叶片型面上，产生局部杂散腐蚀，影响叶片的表面质量。密封罩采用绝缘材质且具有一定刚性，可阻挡杂散电解液或电解产物冲到已加工叶片型面上，保护已加工区域，减少杂散腐蚀的影响，保证加工叶片的一致性。
（2）本发明设计密封保护随动装置，实现对连续加工叶片的快速装夹，提高工件的加工效率。由于工件的旋转和阴极模块的进给都是根据数控程序自动运行，为缩短加工间隔，在随动密封罩与阴极模块之间设计了连接装置，包括伸缩杆与万向球头，使密封罩跟随阴极模块进行移动，伸缩长度与旋转角度方向可自由调节，完成快速装夹。
附图说明
图1为内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置结构示意图；
图2为内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置初始加工位置示意图；
图中标号名称：1.阴极模块；1-1.阴极刃；1-2.阴极底座；2.伸缩杆；2-1菱形伸缩架；2-2传动轴；3.万向球头；4.密封罩；4-1.随动密封罩；4-2.固定密封罩；5.工件。
具体实验步骤
下面结合工件加工的操作步骤，进一步阐明本发明的工作方法：
（1）组装带有伸缩杆的阴极模块，连接随动密封罩与伸缩杆，将工件毛坯安装在工装盘上；
（2）连接电解液管、加工电源；
（3）启动电解加工数控机床，将阴极进给到初始加工位置，此时密封罩已与工件贴合，将已加工区域罩住；
（4）启动电解液循环系统、加工电源；
（5）阴极沿径向进给，开始进行电解加工；
（6）叶片加工完毕，停止电源和循环系统，回退阴极，随动密封罩与工件脱离，使工件转动角度进入下一个工位，重复步骤（4）（5），直至完成叶片的全部加工；
（7）加工完成后，关闭电源和电解液循环系统，将阴极退回初始位置。

Claims (5)

1.一种内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，安装于阴极底座上，其特征在于：
由随动密封罩（4-1）、万向球头（3）和伸缩杆（2）组成；
其中随动密封罩（4-1）的上、下及靠近加工侧为封闭端面，远离加工侧为开口端面；
其中伸缩杆（2）由菱形伸缩架（2-1）和传动轴（2-2）组成，菱形伸缩架（2-1）由连杆首尾连接组成；
上述传动轴（2-2）端部设有球形卡槽，通过万向球头（3）与阴极底座（1-2）相连，另一端通过上述菱形伸缩架（2-1）与随动密封罩（4-1）相连。
2.根据权利要求1所述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，其特征在于：
包括两套上述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置；它们分别位于阴极底座（1-2）左右两侧，分别用于密封保护当前加工叶片一侧的已加工叶片，和另一侧的未加工区。
3.根据权利要求2所述的内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置的方法，其特征在于包括：
阴极位于初始加工位置，伸缩杆（2）一端通过万向接头（3）与阴极底座（1-2）相连，实现多角度自由转向，另一端与随动密封罩（4-1）相连，随动密封罩（4-1）与工件（5）贴合；随着阴极开始向工件（5）径向进给，随动密封罩（4）始终与工件（5）贴合，保护加工区域两侧；
加工结束，阴极退回，随动密封罩（4-1）与工件（5）脱离；将工件（5）旋转角度，进入下一工位，重复上述进给过程，即完成密封保护随动进给过程；
上述随动密封罩（4-1）阻挡杂散电解液或电解产物冲到加工区两侧，减少杂散腐蚀对已加工叶片型面的影响，提高工件的表面质量。
4.根据权利要求3所述的内向叶片套料电解加工的密封保护随动方法，其特征在于包括：
应用于多级内向叶片套料电解加工时，利用固定密封罩（4-2）保护其他处于非加工区的级间叶片，其相对位置不随加工过程发生变化。
5.根据权利要求4所述内向叶片套料电解加工的密封保护随动装置，其特征在于：
上述固定密封罩（4-2）呈圆弧状，其上、下侧均为封闭端面。
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