[发明专利]绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统及加工方法

说明书

本发明提供了一种绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统及加工方法。该阴极系统主要由套料阴极体，套料阴极头，绝缘辅助块及绝缘粒子构成。该电解方法中，电解液流动方式为侧流式；工件逐渐伸入已加工型面保护腔并推动绝缘辅助块同步运动，保护腔内的绝缘粒子以粒子膜的形式包裹在工件已加工部分表面，高压气体从吹气通道组吹入保护腔并吹向工件根部的加工区域。本发明有利于减少工件已加工区域间隙之间的电解液，屏蔽工件已加工表面的电力线，有效减少杂散电流对工件表面的二次腐蚀，改善已加工型面的表面质量。

技术领域

本发明提供了一种绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统及加工方法，属于电解加工技术领域。

背景技术

随着军事、航空、航天以及汽车工业的不断发展，新型材料得到广泛应用，对一些关键零部件提出了更高的加工要求，因此，对难加工材料的精密加工成为制约行业发展的重要因素。相较于传统的机械加工，电解加工具有加工效率高、加工范围广、无工具损耗、无机械切削力以及无残余热影响区等优点，在精密制造中得到广泛地运用，并占据越来越重要的地位。

电解加工尽管具有一些传统机械加工无可比拟的优势，但仍存在一些需要克服和改进的问题。在传统的套料电解加工方法中，由于加工间隙难以得到准确地控制，电解过程中存在杂散电流对工件的二次腐蚀，使得套料电解加工方法难以得到较好的表面质量。在专利“一种用于整体叶盘电解开槽加工的电极及加工方法”（申请号 201210272009.0 申请人 沈阳黎明航空发动机（集团）有限公司，发明人 朱海南 于冰 石竖鲲 牛昌安 杨澜石）中，套料电极内安装导流密封套对已加工区域加以保护。由于密封套与已加工表面之间始终存在加工间隙，使得电解液能够从加工区域流入加工间隙内，形成的杂散电流将对已加工表面产生杂散腐蚀，增大零件锥度，降低零件精度及表面质量。在专利“全过程一字型流动柔性保护套料电解加工装置及方法”（申请号 201610696734.7 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 柳傲 谷洲之 徐正扬）中，提出了一种将柔性绝缘块置于已加工区域以减少电解液流向已加工表面的方法，实现对已加工区域的密封，虽然在一定程度上减小了杂散腐蚀对已加工型面的影响，但由于柔性绝缘块具有弹性，叶片在加工过程中与绝缘块紧贴，二者之间存在较大的摩擦力，因此在进给方向上存在较大阻力，可能使机床进给出现爬行现象，从而影响了加工过程的稳定性。在专利“一种整体叶盘叶片自动化复合运动光整方法及装置”（申请号 201510821286.4 申请人 沈阳黎明航空发动机（集团）有限公司，发明人 陈雷,张莹,李家永,穆辉,王璇）中，专门发明了一种利用磨粒对整体叶盘叶片进行光整加工，旨在提高叶片表面质量的装置，虽然能达到改善叶片表面质量的目的，但此方法中磨粒的运动同样会对叶片的前后缘产生磨损，没有采取措施对叶片前后缘进行保护，并且作为整体叶盘叶片加工的后处理过程，额外增加的加工设备和工序，使得整个加工过程成本高、效率低。在专利“阴极运动磨擦法精密电铸成形工艺及装置”（申请号200410065123.X申请人 南京航空航天大学，发明人 朱荻 朱增伟）中，提出了一种芯模带动硬粒子在电铸槽中运动，对电铸芯模表面进行磨擦和冲击，扰动结晶过程的装置，有利于去除吸附层气泡和沉积表面积瘤，以达到提高电铸速度，改善铸层质量的目的。

现有的套料电解加工方法不能很好地解决工件已加工表面杂散电流二次腐蚀的问题，因此所加工的零件，表面质量不高，需要对零件进行二次加工才能满足零件的设计要求。所以需要找到一种能够减少已加工区域的杂散电解液，改善甚至屏蔽已加工区域电流线分布，减少杂散腐蚀影响，提高工件型面表面质量使其无需进行后处理加工的套料电解加工装置。

发明内容

本发明为解决现阶段套料电解加工中存在的杂散电流对工件已加工型面二次腐蚀的问题，提出了一种绝缘屏蔽套料电解加工阴极系统及加工方法，以提高工件型面表面质量。