[发明专利]闭式整体叶盘电火花加工预孔抽液排屑方法

说明书

一种闭式整体叶盘电火花加工预孔抽液排屑方法，首先根据闭式整体叶盘的几何模型对预孔参数组合进行设计，并在闭式整体叶盘毛坯上加工出用于抽液的预孔，然后采用多轴联动电火花加工机床对带有预孔的闭式整体叶盘毛坯上的每个流道依次进行电火花加工，流道加工时从工具电极的对面一侧将加工产生的带有电蚀产物的工作液通过预孔抽出，从而实现放电加工区工作液的更新，显著提高闭式整体叶盘的加工效率。本发明能够实现闭式整体叶盘电火花加工放电蚀除产物的有效排出，提高了闭式整体叶盘电火花加工的效率。

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，具体涉及一种闭式整体叶盘电火花加工过程中放电蚀除产物排出的方法。

背景技术

闭式整体叶盘具有工作效率高、可靠性高等优点，越来越广泛地应用于液体火箭发动机、航空发动机。但闭式整体叶盘的流道为半封闭结构，叶片形面弯曲扭转，再加之闭式整体叶盘由一块难切削材料的毛坯加工而成，其制造难度很大。

目前，国内外均将多轴联动电火花加工作为闭式整体叶盘加工的首选方法。现阶段已经有较成熟的方法可以设计多轴联动电火花加工的工具电极并规划其进给轨迹，从而实现闭式整体叶盘的可加工性。但单个叶盘的加工往往需要数百小时，是液体火箭发动机批量生产中的瓶颈问题。提高闭式整体叶盘多轴联动电火花加工的效率迫在眉睫。

研究发现，闭式整体叶多轴联动电火花加工过程中通常采用冲液方式实现加工区域工作液的更新，冲液和工具电极进给在流道的同一侧。采用冲液方式加工闭式叶盘时，放电蚀除产物排出不畅，造成了放电状态不稳定，是闭式整体叶盘加工效率低下的主要因素之一。

综上所述，如何有效地将闭式整体叶盘加工中的放电蚀除产物排出以获得较高的加工效率，是目前本领域人员急需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种闭式整体叶盘电火花加工预孔抽液排屑方法，能够应用于大多数闭式整体叶盘电火花加工中，可以显著提高电火花加工的加工效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明首先根据闭式整体叶盘的几何模型对预孔参数组合进行设计，并在闭式整体叶盘毛坯上加工出用于抽液的预孔，然后采用多轴联动电火花加工机床对带有预孔的闭式整体叶盘毛坯上的每个流道依次进行电火花加工，流道加工时从工具电极的对面一侧将加工产生的带有电蚀产物(加工屑)的工作液通过预孔抽出，从而实现放电加工区工作液的更新，显著提高闭式整体叶盘的加工效率。

所述的预孔为位于闭式整体叶盘的流道区域内，用于在闭式整体叶盘电火花加工过程中抽取工作液的通孔。

所述的预孔参数组合包括：预孔数量、预孔直径以及预孔角度，具体为：一个流道内预先加工的抽液孔数量、每个抽液孔的内径以及抽液孔的轴线方向与闭式叶盘轴线方向的夹角。

所述的预孔参数组合，具体通过以下方式得到：将闭式整体叶盘在空中旋转，以其流道在投影平面内的投影面积最大时垂直于投影平面的方向作为当前流道的预孔角度，根据闭式整体叶盘流道两侧相邻叶片的投影边界选择预孔直径，根据闭式整体叶盘的叶冠和轮毂投影边界确定预孔数量。

所述的预孔直径，以不干涉的前提下根据闭式整体叶盘的流道两侧相邻叶片投影边界选择尽可能大的预孔直径。

所述的预孔数量，在闭式整体叶盘的叶冠和轮毂投影边界内、以预孔直径的1～10倍为间距确定预孔数量。

所述的预孔，采用但不限于高速电火花小孔加工机床来加工。

所述的多轴联动电火花加工机床，至少可实现X、Y、Z直线轴和旋转轴C四个运动轴的联动，最多可实现X、Y、Z直线轴和三个旋转轴A、B、C共计六个运动轴的联动。

技术效果

与现有技术相比，本发明技术效果包括：