[发明专利]回转体表面不同高度凸台旋印电解方法及阴极系统

说明书

本发明涉及一种回转体表面不同高度凸台旋印电解加工方法及阴极系统，属于电解加工领域。该方法采用回转体工具阴极，阴极表面开有不同深度的凹槽，凹槽内部仅侧壁绝缘；按照工件表面所加工凸台高度从小到大依次将相同高度的凸台分为第1、2、3……类。加工时，电解液从侧面冲入加工区，同时向所有阴极凹槽内通入气体，保护凸台端面不被腐蚀；当阴极进给量满足第1类凸台加工要求时，切换回路1中的换向阀，向第1类凸台对应的凹槽内通入电解液，第1类凸台端面随着阴极进给不断被溶解，凸台高度趋于恒定；同理，随着进给量的增加，依次切换其他回路中的换向阀，完成整个零件表面不同高度凸台的一次加工。

所属技术领域

本发明的回转体表面不同高度凸台旋印电解方法及阴极系统，属于电解加工技术领域。

背景技术

机匣是航空发动机不可缺少的一类零件，起着支撑转子，固定静子和保护核心内部结构的作用，其种类繁多，有风扇包容机匣，中介机匣，压气机机匣，外涵道机匣，燃烧室机匣，涡轮机匣等。机匣类零件多为大型薄壁回转体结构，且表面存在复杂轮廓的凹凸结构，为满足高温、高压的工作要求，材料多采用高温合金、钛合金等难加工材料。

目前，在实际生产中，机匣零件的加工以传统数控铣削为主，其加工工序繁琐，加工周期长，刀具消耗量大，加工成本高；由于材料本身较差的机械加工性能，加工过程中的切削力使机匣零件变形严重，合格率低，严重影响生产进程。

电解加工是一种基于电化学阳极溶解的特种加工技术，其加工不受材料硬度、强度等性质的限制，属于非接触式加工，无切削力与工具损耗，可有效控制工件变形，实现零件的高效和高精度加工，该技术已广泛应用于航空航天，汽车工业，兵器工业等领域。基于电解加工的众多优势可知，电解加工技术非常适用于机匣零件的加工。沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司在专利“电解加工复杂机匣型面的方法”（申请号：200910248600.9）中提出对机匣外型面进行分块、分步的电解加工方法，该方法使用阴极数目多，加工工艺过程繁琐。北京航空制造工程研究所针对薄壁机匣结构提出了旋转扫描式照相电解加工方法，在该方法中，工具阴极固定，因此该方法不适用于较高凸台轮廓的加工。南京航空航天大学在专利“航空发动机薄壁机匣电解加工方法”(申请号201410547093.X)中提出使用刚性回转体结构工具阴极来加工机匣表面复杂凸台轮廓的电解加工方法，该方法（也被称为旋印电解加工方法）只使用一个表面有与工件凸台轮廓形状对应的窗口结构的回转体阴极，工件阳极和工具阴极做同步对转运动，同时阴极向阳极进给，即可完成机匣表面复杂型面的一次成型加工。此方法具有阴极数目少，加工工序简单，机匣表面光滑，无“结刀痕”，无“流水痕”，效率高等优点，旋印电解加工在机匣零件的制造方面具有明显优势。

实际生产中，机匣表面的凸台轮廓复杂，凸台的高度也不尽相同；若采用开有镂空窗口的阴极工具进行旋印电解加工，只能加工出单一高度的凸台，无法实现不同高度凸台的一次加工成型，限制了旋印电解加工的应用范围。

发明内容

本发明旨在实现机匣表面不同高度凸台一次加工成型，提出一种回转体表面不同高度凸台旋印电解方法及阴极系统，扩大旋印电解加工的应用范围。