[发明专利]基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统和方法

权利要求书

1.基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统，系统包括机床主轴、多功能夹头、旋转放电机构、铣刀、机床转台、加工电源、介质供给回收单元和机床座台，其特征在于：所述机床主轴、机床转台和介质供给回收单元设置在所述机床座台上，所述机床转台可绕自身轴线转动从而带动待加工叶盘的转动，所述多功能夹头设置在所述机床主轴的输出端，所述加工电源的正极和负极可切换的与所述待加工叶盘和旋转放电机构连接，所述旋转放电机构和铣刀根据加工需要可替换的装夹在所述多功能夹头上；

通过负极性的电弧加工完成叶盘类零件的粗加工，去除绝大部分待去除的材料；再通过正极性的电弧加工完成叶盘类零件的半精加工；最后用铣削加工完成叶盘类零件的精加工；

负极性电弧粗加工时，在高速电弧放电加工时，所述旋转放电机构连接所述加工电源的负极，叶盘毛坯连接所述加工电源的正极，所述机床主轴连接所述多功能夹头，带动所述旋转放电机构作定向旋转，工作介质由电极内孔喷出，当加工间隙中的工作介质被击穿后，在所述旋转放电机构的电极与所述叶盘毛坯之间形成电弧放电蚀除工件材料，再由高速电极内冲液的工作介质实施流体动力断弧和将蚀除产物快速排出到所述介质供给回收单元内；

正极性电弧半精加工时，所述旋转放电机构连接所述加工电源的正极，待半精加工叶盘连接所述加工电源的负极，所述旋转放电机构配合工作介质对待加工叶盘进行材料放电蚀除，废液和蚀除产物都排出到所述介质供给回收单元中。

2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述机床主轴竖直的安装在所述机床座台的上方，所述旋转放电机构和铣刀根据加工需要可切换的安装在所述多功能夹头上。

3.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述介质供给回收单元包括工作介质、过滤网和介质循环供给泵。

4.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述加工电源具有多档电源参数输出和电源正负极切换功能，加工电源的供给电流为20A～10000A，电弧加工时旋转放电机构与待加工叶盘之间的间隙电压为15V～40V，脉宽不小于50μs。

5.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述旋转放电机构为棒状电极或成形电极。

6.根据权利要求5所述的加工系统，其特征在于：当所述旋转放电机构的电极直径或厚度大于5mm时，在电极中间开设冲液孔，加工时施加内冲液；在电极直径或厚度小于等于5mm时，电极不开冲液孔，加工时配合外部侧冲液。

7.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于：采用棒状电极加工时，电极可旋转，转速为10r/min～5000r/min，电极底面及侧面靠近底部区域进行放电加工蚀除材料，采用分层铣削或插铣方式加工；

采用成形电极加工时，电极不旋转，采用分层铣削、侧铣或扫铣加工。

8.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所使用的工作介质为介电性弱的切削液或气体。