[发明专利]一种机匣内表面阵列型腔结构高效电解加工装置及加工方法

说明书

本发明涉及一种机匣内表面阵列型腔结构高效电解加工装置及加工方法，属于电解加工技术领域。包括阴极工具、冲液结构、工作台、阳极工件，该机匣装夹在工作台上，与电源正极相连，形成阳极工件；所述阴极工具，固接在机床主轴上，并与电源负极相连；所述阴极工具外侧面设有与机匣内侧面待加工型腔结构匹配的凸台结构，所述工作台设有电解液出水口。本发明通过小直径阴极工具和阳极机匣零件的差速旋转运动，实现机匣内表面阵列型腔结构的一次性加工成型，有效简化加工工艺，提高加工过程的可靠性和稳定性,简化了工具电极的设计和制造过程，节约工具电极制造成本。

技术领域

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及一种机匣内表面阵列型腔结构高效电解加工装置及加工方法。

背景技术

航空发动机是飞机的心脏，是决定飞机性能的重要因素之一。航空发动机的零件大多具有薄壁特征，且结构复杂、材料难加工。机匣是发动机支撑转子和固定静子的重要部分，发动机的推力通过机匣传到飞机上，因此机匣航空发动机的主要承力部件，其加工质量的好坏，直接影响到发动机运行的稳定性和可靠性。随着航空技术的发展，航空发动机的性能与结构设计在不断的改进，材料也愈加趋向于难加工的方向发展。这就导致机匣越来越难加工，质量更加的难以保证。

机匣零件一般为薄壁回转体结构，为进一步减轻机匣重量，机匣内表面通常设有不同形状的阵列型腔结构。机匣零件材料多为高温合金等难加工金属，具有硬度高、强度大等特点。因此，在加工机匣内表面阵列型腔结构时，若使用传统的机械加工方法，加工过程极为繁冗，效率也相对低下。电解加工具有加工速度快、表面质量好、无残余应力、不受材料硬度限制等加工特点，在机匣零件加工制造中具有极大的应用潜力。然而，传统块状电极逐个机匣内表面型腔结构的方法依然存在加工过程繁琐、加工精度不稳定和加工效率不高等问题。

发明内容

本发明目的在于解决机匣内表面阵列型腔结构加工过程中，因需要重复定位，导致加工精度不好保证，以及效率不高等问题，提出一种适用于机匣内表面阵列型腔结构加工的高效率、低成本的电解加工装置及方法，通过机匣零件与阴极工具的差速旋转运动和阴极工具的进给运动，实现机匣内表面阵列型腔结构的一次性高效加工成型。

本发明的第一个目的是提供一种机匣内表面阵列型腔结构高效电解加工装置，其特征在于，包括阴极工具、冲液结构、工作台、阳极工件，该机匣装夹在工作台上，与电源正极相连，形成阳极工件；所述阴极工具，固接在机床主轴上，并与电源负极相连；所述阴极工具外侧面设有与机匣内侧面待加工型腔结构匹配的凸台结构，所述工作台设有电解液出水口。

进一步的，所述阴极工具外侧面的凸台结构至少为1个，凸台结构的数量n可根据使用需要自由设定，凸台结构的形状应与待加工型腔结构相匹配。

进一步的，所述阴极工具外侧面的凸台结构的高度应大于阳极工件内侧面待加工型腔结构的深度。

进一步的，加工过程中，所述阴极工具与所述阳极工件保持同向旋转。

进一步的，所述电解液出水口设置于工作台中心，且电解液出水口周围设为锥形下凹结构，用以蓄存过量电解液，避免杂散腐蚀。

进一步的，所述冲液结构的电解液喷嘴置于阴极工具和阳极工件的旋入侧，且电解液喷嘴的形状为竖长条状，保证电解液能够冲刷整个加工区域。

进一步的，所述冲液结构的电解液进水口，其口径小于电解液出水口的口径。

进一步的，所述阴极工具外侧面与阳极工件内侧面的倾斜程度一致。

本发明的第二个目的是提供一种机匣内表面阵列型腔结构高效电解加工方法，其特征在于，包括以下步骤：