[发明专利]叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法

说明书

本发明公开了一种叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法，属于电解加工领域。本发明装置分为左右两个部分，左、右夹具体中间是阴极与绝缘块，两侧夹具体与阴极外轮廓之间形成可控的出液间隙，电解液的流动方式为出液转角式，电解液从叶片上端流入并从出液间隙流出，通过绝缘套、阴极与夹具之间的间隙形成封闭流场。绝缘块与阴极的非加工面贴合，实现了叶片的前缘、叶盆和叶背的三面加工。前、尾缘支撑块的同心圆弧面用于卡住环形工件。加工过程中，已加工叶片保护套始终套在已加工的相邻叶片上，有效避免已加工叶片的杂散腐蚀。本发明解决了扩压器套料电解加工时夹具压力过大、电解液易泄露的难题，有利于提高流场稳定性，改善加工质量。

技术领域

本发明公布了一种叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法，属于电解加工领域，特别涉及一种航空发动机扩压器套料电解加工领域。

背景技术

电解加工技术是基于电化学阳极溶解的原理蚀除工件金属材料来达到加工目的的方法，具有加工范围广、表面质量好、加工效率高、阴极无损耗、工件无残余应力等诸多优点，在难切削材料、叶片型面复杂的零部件制造中体现了巨大的优势，在航空、航天等领域广泛应用。

电解加工电解液流动方式主要包括正向流动、反向流动和侧向流动。在电解加工领域中，套料电解加工适合加工等截面叶片的零部件，故在扩压器的电解加工中具有其独特的优势，其加工效率高，夹具设计简单。尽管套料电解加工存在诸多优势，但由于该技术和工艺发展还不够完善，还存在着诸多需要改进和提高的地方。例如，流场稳定性问题便是套料电解加工中存在的一个尚未完全解决、并且对加工质量有着较大影响的问题。

在专利“一种整体内腔螺旋进给电解加工夹具”（申请号 201710135172.3 申请人安徽理工大学，发明人 孙伦业 张星光 周庆宏 王龙 张正 黄绍服）中，提出了一种电解液侧流式的电解加工夹具，通过夹具与工件间的间隙及相应的密封装置，使得加工时夹具内部电解液流场始终保持稳定，但是，此发明的加工方法并未控制已加工型面与电解液的分离，加工过程中已加工型面依然存在杂散腐蚀现象。

在文章“整体构件周向叶片电解加工流场设计及试验”（作者 彭苏皓 徐正扬 谷洲之 朱栋 刘嘉，南京航空航天大学学报，2014年第5期）中，采用带有内置绝缘腔的电极套料电解加工扩压器轴向叶片，电解液从绝缘腔的叶盆叶背两侧进入加工间隙，电解液的流动方式为正冲式。该方法有效的减少了杂散腐蚀。但是由于仍然有电解液从绝缘腔与已加工区域之间的间隙进入已加工表面，因此已加工区域仍然会受到杂散腐蚀的影响。

在专利“叶片尾缘不溶解的套料电解加工装置及其加工方法”（申请号201710880612.8 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 许绝舞 徐正扬 朱荻）中，提出一种密封式套料电解加工夹具，此发明的加工方法可以实现三面加工刃电解加工，且可以减少加工时的电解液泄露，但由于夹具是封闭式结构，加工时夹具与工件所受的压力逐渐增大，一定程度上会对工件的进给产生影响，严重时甚至会使工件出现爬行现象。

现有的密封式套料电解加工夹具虽然能实现加工叶片的尾缘与轮毂外圆共圆柱面的扩压器零件，但其装置复杂，安装困难，实际加工时常容易出现短路现象，流场均匀性差，不利于提高加工稳定性和加工精度；并且对已加工区域的保护并不能有效的减少加工区域所受到的杂散腐蚀。因此，急需寻找一种结构简单、安装便捷同时能够保证加工区电解液流场稳定的套料电解加工夹具，来实现高效电解加工叶片尾缘不溶解的扩压器零件。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具及其方法，以实现有效加工叶片尾缘与轮毂外圆共圆柱面的扩压器零件。

一种叶片尾缘不溶解扩压器的套料电解加工夹具，其特征在于：