[发明专利]用于旋印电解加工的供液夹具及其供液方式

说明书

本发明提出用于旋印电解加工的供液夹具及其供液方式，属于电解加工技术领域。该夹具主要由三个入口和一个出口，以及夹具体（2）、支撑板（1）、左盖板（3）、右盖板（14）、压块（19）、弹簧滑块机构等组成。本发明提出的夹具结构通过减小电极与夹具体内壁之间的间隙，并利用弹簧滑块机构压缩流道空间；采用密封圈和密封条等密封装置保证夹具的密封性能。本发明电解液从加工区上方的电解液上方入口（8），加工区两侧的电解液侧面入口I（9）和电解液侧面入口II（20）流入，从加工区的下方出口（21）流出。该夹具结构和供液方式可以提高加工区电解液的流速和均匀性，提高旋印电解加工稳定性、加工精度和加工效率。

技术领域

本发明提出用于旋印电解加工的供液夹具及其供液方式，属于电解加工领域。

背景技术

电解加工是利用电化学阳极溶解快速去除材料的加工方法。与机械加工相比，电解加工有其独特的优点，由于是非接触式的加工，因此，在加工过程中刀具无损耗、无残余应力和塑性变形、加工效率高、表面质量好等优点。因此，电解加工适用于薄壁易变性、空间曲面复杂以及难切削的高温合金和钛合金材料的加工。

在工业生产中有许多回转体零件如汽车活塞环、航空发动机机匣等，其中航空发动机机匣零件最为典型。航空发动机机匣是一种大型的环形薄壁零件，是航空发动机的重要承力部件，起着连接、承载、支撑等作用。在机匣外形面有许多凸台、环带、栅格等复杂结构，其材料多为高温合金、钛合金等难切削的材料。采用传统的机械加工，刀具磨损严重，加工周期长，加工费用高，加工易变形。

为解决复杂薄壁结构机匣零件的加工难题，沈阳黎明航空发动机有限责任公司提出用“分块”电解加工方法实现机匣表面复杂型面的加工（见专利“电解加工复杂机匣型面的方法”，申请号 200910248600.9 申请人 沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司 发明人 徐斌 朱海南等），其采用分度、分块、分工布加工方式，采用多块块状电极将整个机匣型面分成不同工位，并分别设计相对应的工具阴极，在不同工位上完成整个机匣型面的加工。该方法所用阴极数目多，工序繁琐，两道工序加工的表面存在“出水痕”与“接刀痕”，需要后期的工序将其去除。南京航空航天大学提出机匣旋印电解加工方法（见专利“航空发动机薄壁机匣电解加工方法”，申请号 201410547093 申请人 南京航空航天大学 发明人 朱荻 朱增伟 王宏睿 王登勇），针对回转体表面凸台的结构特点，设计相应的阴极结构，通过控制阴阳极之间的相对转动及进给方式，在工件表面加工出相应的凸台轮廓。该方法不需要更换电极即可实现薄壁机匣表面复杂凹凸结构的一次性加工，加工表面光滑连续，无“出水痕”与“接刀痕”，加工工序简单，加工效率高。

旋印电解加工是利用电化学阳极溶解快速去除材料。加工时，工件阳极与表面具有绝缘窗口的工具阴极以相同的角速度相对旋印，同时工具阴极以一定的进给速度向工件阳极进给。随着加工的进行，工件阳极的直径逐渐减小，与阴极窗口对应的工件阳极表面逐渐被加工出凸台结构。在旋印电解加工中，只有阴阳极壁面间隙较小的一段范围内才发生阳极材料蚀除，该区域称为电解加工区。加工区流场的好坏直接影响加工稳定性、加工效率、凸台的成形精度以及表面粗糙度等。由于加工区的间隙较小（一般为0.1mm-0.5mm），且在加工过程中电极的旋转、工件直径的不断减小、凸台的增长等使得电解液流道难以密封，凸台的存在使得凸台背部加工区域电解液流速低，流场设计十分复杂。加工区流场差会导致电解产物难以及时排出造成局部短路、加工表面流痕严重、加工不能稳定进行等问题。因此，为满足旋印电解加工高效、稳定加工的需求，提出了用于旋印电解加工的供液夹具及其供液方式。

发明内容

本发明针对旋印电解加工时存在的不足，提出了用于旋印电解加工的供液夹具及其供液方式，该发明设计的供液方式以及夹具结构以满足复杂结构工件的加工，通过改进加工区的流场，保证电解产物能够被电解液及时带走，提高加工稳定性、加工精度和加工效率。

一种用于旋印电解加工的供液夹具，其特征在于：包括夹具体和端盖；