[发明专利]气浮密封式整体叶盘电解加工工装夹具及方法

说明书

本发明涉及一种气浮密封式整体叶盘电解加工工装夹具及方法，属于电解加工技术领域。该夹具由前、后夹具体及气囊组成，两个气囊分别贴合在前、后夹具体内壁上。工具阴极与叶盘毛坯之间的加工区域通过前、后夹具体的组合安装完成密封。该夹具体的特点在于：当夹具体完成组合安装后，气体通过进气口进入气囊，气囊膨胀，压紧叶盘毛坯，实现对加工区域及叶盘毛坯的气浮密封与固定，随后电解液从进液口流入加工区域，从出液口流出，进行加工。采用该夹具进行整体叶盘的电解加工，一方面可以通过气囊实现对加工区域的二次密封，进一步提高工装夹具的密封性；另一方面可以减少电解液在加工区域的流失，提高流场的稳定性及均匀性。

技术领域

本发明涉及一种气浮密封式整体叶盘电解加工工装夹具及方法，属于电解加工技术领域。

背景技术

电解加工是一种基于金属阳极在电解液中的电化学溶解原理，并借助于成型的工具阴极将工件按一定形状和尺寸加工成型的特种加工制造技术。由于其具有工具无损耗、不受材料机械加工性能限制、加工质量好、加工效率高等特点，电解加工被广泛应用于航空航天、汽车、兵器等领域。尤其在航空发动机整体叶盘类零件的加工制造中，电解加工已经成为整体叶盘类零件加工制造的主要加工工艺之一。

电解加工能够顺利进行要求各个加工面上电解液流量处处均匀、充足，没有空穴、缺液现象等。若电解液流场不均，加工间隙中的电解产物无法及时排出，就会造成电解产物在加工间隙中堆积，导致阳极局部停止溶解，引起短路等加工意外，烧伤工件，损毁阴极。因此，流场设计是电解加工中非常重要的环节，对于保证电解加工的稳定性和加工精度有着至关重要的作用。近年来，许多研究人员对电解加工的流场设计与优化开展了大量研究。

在专利“错合型阴极进给环形供液的叶片全轮廓电解系统及方法”（申请号201610395785.6 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 张荣辉 徐正扬 刘嘉 朱荻）中，采用全轮廓供液的方式，保证电解液流经加工区时在叶片进排气边、叶盆、叶背间隙内的均匀供给,提高电解加工过程中流场的均匀性,确保叶片全轮廓的稳定加工。

在专利“叶片全轮廓供液的整体叶盘电解加工装置及方法”（申请号202010730223.9 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 郭建伟 朱荻）中，提出对叶片全轮廓供液的电解加工装置，改善加工区流场均匀性，提高进排气边的加工稳定性和重复精度，实现整体叶盘全轮廓型面加工。

在专利“气体绝缘保护套料电解加工阴极系统及加工方法”（申请号201710463442.3 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 胡兴焱 刘嘉 徐正扬）中，提供了一种气体绝缘保护套料电解加工阴极系统及加工方法，有利于减少己加工区的电解液，降低杂散腐蚀对工件型面的影响，改善零件的表面质量，提高加工区域流场的稳定性。

在专利“叶片分区独立供液且有气闭层的电解加工夹具及方法”（申请号201710201908.2 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 赵吉斌 徐正扬 刘嘉）中，提出了通过气压注入上口和气压注入下口注入空气,形成稳定的气体封闭层,提高流场的稳定性,提高进排气边部分的重复精度。

在专利“基于三维复合流场的整体叶盘型面电解加工装置及方法”（申请号201310453440.8 申请人 南京航空航天大学，发明人 刘嘉 万龙凯 徐正扬 朱栋）中，所设计的三维复合流场有效提高了流道突变区域流体的压力,改善了流场的可达性,同时该电解加工装置保证了电解液流场的稳定性,防止电解液外泄,隔离外部干扰,实现了整体叶盘型面的稳定加工。

在专利“整体叶盘叶栅通道电解加工动态辅助供液夹具及供液方式”（申请号201410226399.5 申请人 南京航空航天大学，发明人 朱栋 张聚臣 刘嘉 方忠东 张矿磊徐正扬 朱荻）中，设计随动供液体，通过主液入口及辅液入口提供电解液,对加工间隙的缺液区进行动态辅助供液,改善电解液流场，提高加工稳定性。