本发明专利技术公开一种整体叶盘多通道电解加工装置及其加工方法，涉及整体叶盘电解加工技术领域，包括用于容纳电解液的电解液槽、叶盘工件、管电极和顶部盖板，顶部盖板位于叶盘工件上方，其下表面与叶盘工件表面间形成用于管电极对叶盘工件进行电解的电解腔，电解腔与电解液槽连通，顶部盖板上表面设置有沿叶盘工件轴向连通电解腔与电解液槽的排液缝；本发明专利技术中叶盘工件整体置于电解液槽的电解液中，使得电解液槽中的电解液能够对缺液区进行及时补充，从而降低了缺液区形成的可能性，使得电解过程能够正常进行；并且本发明专利技术在电解腔顶部设置排液缝，能够促进液槽中电解液对缺液区的补液效果，进一步防止缺液区的出现。进一步防止缺液区的出现。进一步防止缺液区的出现。
【技术实现步骤摘要】
一种整体叶盘多通道电解加工装置及其加工方法
[0001]本专利技术涉及整体叶盘电解加工
，特别是涉及一种整体叶盘多通道电解加工装置及其加工方法。
技术介绍
[0002]整体叶盘是航空发动机的核心零部件，其叶片型面扭曲复杂、通道狭窄，加工精度要求高，且通常采用高温合金、钛合金或钛铝金属间化合物等难加工材料，所以其制造技术一直以来都是制造领域的重大难题之一。
[0003]电解加工是利用电化学阳极溶解原理对金属材料实现减材加工的一种特种工艺方法，具有加工效率高、工具无损耗、加工无应力、可加工材料范围广等特点，凭借这些突出的特点，电解加工在整体叶盘制造领域显示了突出的原理优势，已经成为航空发动机整体叶盘主流加工工艺之一。
[0004]叶栅通道预加工是进行叶盘电解加工必不可少的阶段，也是实现叶盘型面精加工的基础。在此阶段绝大部分材料被去除，其加工精度会直接影响后续的型面精加工。管电极电解加工是叶栅通道预加工的有效方法之一，通常是采用一端封闭的中空圆管电极按照设定的运动轨迹相对于叶盘毛坯运动，电解液从管电极侧壁出液缝喷射至加工间隙内，可以实现扭曲叶栅轮廓的成型，该方法既发挥了电解加工突出的原理优势，同时吸收了数控技术可编程、柔性好的特点，适用于各种形状整体叶盘叶栅通道的加工。
[0005]由于管电极电解加工独特的加工方式，通过设计专用的同步进给运动装置，实现多个管电极同时进给，并沿着相同的运动轨迹运动，最终一次性加工出多个叶栅通道，这将对提高整体叶盘的加工效率具有重大意义。在专利“整体叶轮多通道电解加工装置”中通过“曲柄摇块机构”实现了多个管电极同时偏摆；在专利“基于电压调节的锥形轮毂整体叶盘多叶栅电解装置及方法”设计了基于齿轮传动的管电极同步偏心旋转摆动机构，这些专利均提供了多电极同步进给装置的设计方案。然而，对于多管电极加工来说，管电极数量的增加，无疑会加大电解液流场的设计难度，且上述专利在加工过程中，管电极进行三维空间运动，在管电极中电解液前冲现象的影响下，管电极端部附近的电解液多，靠近叶盘工件外缘的区域内电解液少，导致叶盘工件外缘局部存在缺液区，影响电解过程的正常进行。
[0006]因此，在多管电极电解加工中，设计多电极同步进给运动装置的同时，减小缺液区，简化稳流封液工装也是亟需解决的问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种整体叶盘多通道电解加工装置及其加工方法，以解决现有技术存在的问题，使得电解液槽中的电解液能够对缺液区进行及时补充，从而降低了缺液区形成的可能性，使得电解过程能够正常进行。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种整体叶盘多通道电解加工装置，包括用于容纳电解液的电解液槽、连接电源正极的叶盘工件、连接电源负极的管
电极和顶部盖板，所述叶盘工件、所述管电极、所述顶部盖板均位于所述电解液槽中，所述顶部盖板位于所述叶盘工件上方，其下表面与所述叶盘工件表面间形成用于所述管电极对所述叶盘工件进行电解的电解腔，在所述叶盘工件径向方向上，所述电解腔与所述电解液槽连通，所述顶部盖板上表面设置有沿叶盘工件轴向连通所述电解腔与所述电解液槽的排液缝，所述管电极管壁上具有出液口，且所述管电极相对于所述叶盘工件能够沿成品叶盘叶片型面运动。
[0009]优选的，所述电解加工装置还包括工作台，所述工作台上设置有第一升降机构，所述第一升降机构的升降端固定设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构的转轴底端固定所述叶盘工件。
[0010]优选的，所述叶盘工件通过夹具底座固定在所述第一旋转机构的转轴上，所述夹具底座位于所述叶盘工件的底部，并且所述夹具底座的上表面沿径向设置有用于容纳所述管电极的容纳槽。
[0011]优选的，所述工作台上还设置有第二升降机构，所述第二升降机构的升降端固定在所述顶部盖板上。
[0012]优选的，所述电解液槽外部套设有外圈转环，所述外圈转环连接有带动其转动的第二旋转机构，所述外圈转环与所述电解液槽上分别可转动地设置有第一电极支架与第二电极支架，出液管可沿管轴向滑动地穿设在所述第一电极支架中，所述管电极设置在所述第二电极支架上，并与所述出液管连通。
[0013]优选的，所述外圈转环的外壁上设置有轮齿，所述第二旋转机构包括与所述轮齿啮合的齿轮及固定在所述工作台上并与所述齿轮传动连接的伺服电机。
[0014]优选的，所述第一电极支架与所述第二电极支架均为绝缘结构。
[0015]优选的，所述管电极沿所述电解液槽的圆周方向设置有若干个，若干所述出液管均通过电解液分流装置与用于存储电解液的储液槽连通。
[0016]优选的，所述电解液槽底部设置有排液管，同时内部还设置有溢流管，所述排液管与所述溢流管均与所述储液槽连通。
[0017]本专利技术还提供一种整体叶盘多通道电解加工方法，包括以下步骤：
[0018]1)将叶盘工件和夹具底座安装在第一旋转机构上；
[0019]2)伺服电机转动，通过齿轮带动外圈转环转动，使管电极位于叶盘工件与电解液槽侧壁之间的间隙内；
[0020]3)第一升降机构带动叶盘工件下降，叶盘工件上表面下降至管电极下方时，第一升降机构停止下降，伺服电机反转，使管电极位于叶盘工件的上方；
[0021]4)第一升降机构带动叶盘工件上升，使叶盘工件与管电极接触后停止，然后第一升降机构带动叶盘工件下降设定距离；
[0022]5)第二升降机构带动顶部盖板下降，使顶部盖板底部与叶盘工件顶部接触，同时管电极对应位于条形凹槽中；
[0023]6)开启电解液分流装置与储液槽之间的进液阀，开始进液；
[0024]7)进液完成后，叶盘工件与进液管分别接通电源正负极，第一升降机构带动叶盘工件上升的同时，第一旋转机构带动叶盘工件转动，第二旋转机构带动外圈转环转动，直至完成一组叶栅通道；
[0025]8)反转第一升降机构、第一旋转机构和第二旋转机构，使进液管重回叶盘工件上方，然后转动叶盘工件，重复上述步骤，完成所有叶栅通道。
[0026]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0027]1、本专利技术中叶盘工件整体置于电解液槽的电解液中，使得电解液槽中的电解液能够对缺液区进行及时补充，从而降低了缺液区形成的可能性，使得电解过程能够正常进行；
[0028]2、本专利技术在电解腔顶部设置排液缝，能够促进液槽中电解液对缺液区的补液效果，进一步防止缺液区的出现；
[0029]3、本专利技术中通过外圈转环的转动，能够带动若干管电极同时偏摆，从而一次电解加工能够完成多个叶栅通道，加工效率更高。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术中电解加工装置的整体结构示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种整体叶盘多通道电解加工装置，其特征在于，包括用于容纳电解液的电解液槽、连接电源正极的叶盘工件、连接电源负极的管电极和顶部盖板，所述叶盘工件、所述管电极、所述顶部盖板均位于所述电解液槽中，所述顶部盖板位于所述叶盘工件上方，其下表面与所述叶盘工件表面间形成用于所述管电极对所述叶盘工件进行电解的电解腔，在所述叶盘工件径向方向上，所述电解腔与所述电解液槽连通，所述顶部盖板上表面设置有沿叶盘工件轴向连通所述电解腔与所述电解液槽的排液缝，所述管电极管壁上具有出液口，且所述管电极相对于所述叶盘工件能够沿成品叶盘叶片型面运动。2.根据权利要求1所述的整体叶盘多通道电解加工装置，其特征在于，所述电解加工装置还包括工作台，所述工作台上设置有第一升降机构，所述第一升降机构的升降端固定设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构的转轴底端固定所述叶盘工件。3.根据权利要求2所述的整体叶盘多通道电解加工装置，其特征在于，所述叶盘工件通过夹具底座固定在所述第一旋转机构的转轴上，所述夹具底座位于所述叶盘工件的底部，并且所述夹具底座的上表面沿径向设置有用于容纳所述管电极的容纳槽。4.根据权利要求3所述的整体叶盘多通道电解加工装置，其特征在于，所述工作台上还设置有第二升降机构，所述第二升降机构的升降端固定在所述顶部盖板上。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的整体叶盘多通道电解加工装置，其特征在于，所述电解液槽外部套设有外圈转环，所述外圈转环连接有带动其转动的第二旋转机构，所述外圈转环与所述电解液槽上分别可转动地设置有第一电极支架与第二电极支架，出液管可沿管轴向滑动地穿设在所述第一电极支架中，所述管电极设置在所述第二电极支架上，并与所述出液管连通。6.根据权利要求5所述的整体叶盘多通道电解加...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉，段双陆，朱荻，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。