[其他]用于电化学加工的带阴极密封装置的电解腔

说明书

本发明涉及对工件进行电化加工的机床和方法，更具有地说涉及对一种带有旋转对称的中央轮毂及围绕轮毂圆周分布的径向伸出的附属部（例如翼型）进行电化学加工的机床和方法。

电化学加工（ECM）是一种已公知的加工金属工件的方法，并且过去已被用于加工附在一个中央圆柱形轮毂上并围绕轮毂径向伸出的单个叶片和复杂的翼型叶片的复杂翼型。

加工一个整体叶片式燃气轮机转子或叶轮的从中央轮毂伸出的单个叶片的ECM装置示于1970年8月11日公告的Stark等人的美国专利第3523876号;1973年1月30日公告的Stark等人的美国专利第3714017号;和1974年4月9日公告的Kawafune等人的美国专利第3803009号。在这些专利中，翼型完全用ECM方法从一个圆柱形毛坯或盘形材料加工出的。

1966年11月29日公告的Trager的美国专利第3288699号说明了一种同时加工与一个透平叶轮毛坯或盘成为整体的多个翼型的ECM装置，其中当阴极轴向前进时，工件（透平叶轮毛坯）转过一选定的角度使翼型在被阴极加工时形成曲线。

1976年7月20日公告的Lucas的美国专利第3970538号叙述了一种加工与中央轮毂整体铸造的翼型叶片的有尺寸余量的进气边和出气边以形成燃气轮机的整体叶片转子的ECM机床。公开了一种对进气和出气边进行ECM加工的特殊阴极结构。

其他的先有技术都采用了从一件加长毛坯加工出多个翼型叶片或一次加工一个单个翼型的ECM装置。例如，1981年3月17日公告的Wilson等人的美国专利第4256555号说明了用对置的阴极电化学加工一个单个翼型叶片预成形坯，阴极被一般机床上的杆或动臂推动朝着叶片预成形坯的两侧面运动。过去，采用一个伺服电动驱动的一个滚珠丝杠副驱动每个其上带阴极的杆。在该专利中，阴极杆被与叶片中心线成45°角沿两相对方向驱动。1967年3月14日公告的Goodwin的美国专利第3309294号说明了使燃气轮机的轴流压气机的一个单个金属翼型叶片成形的ECM装置。

1977年10月4日公告的Schrader的美国专利第4052284号说明了一种至少使一个工件上的多个翼型部分成形的ECM装置。该装置包括多个可单独运动的电极，每对电极可沿与工件侧面成一锐角的轨迹运动。1977年11月8日公告的Schrader的美国专利第4057475号叙述了一种在一个单个工件上形成多个翼面的ECM方法。1976年9月11日公告的Schrader的美国专利第4167462号叙述了一种带有被多个相同的液压泵驱动的多个电极的ECM机床的控制系统。

1982年10月23日公告的Sanders的美国专利第360114号公开了一种采用往复运动的阴极结构的ECM机床及方法。1985年3月12日公告的Inoue的美国专利第4504721号说明了一台在一个工件中形成一个三维空腔的多轴放电机床。

根据本发明提供了一种电解腔，用于对作以一个阳极在其中定位的工件进行电化学加工，该电解腔包括可运动地布置以便沿基本上朝着工件的第一方向在电解腔中运动的阴极装置，使电解液流进上述腔的腔中的电解液进口装置，可在腔中沿与第一方向垂直的方向运动并与阴极装置基本上密封地结合的密封装置，以及使密封装置沿上述方向在腔中运动的装置。可动的密封装置在与阴极装置结合时提供一个电解液流动通道并防止电解液绕过阴极装置旁路。

在本发明的一种典型的实施例中，电解腔包括一个工件作为一个阳极在其中定位的工作腔，与工作腔连通并且阴极装置有间隙地收入其中以便沿基本上朝着工件的第一方向及与第一方向垂直的第二方向运动的接近装置，以及与第一方向垂直延伸的为加工提供电解液的电解液进口装置。电解腔还包括可沿与阴极沿第一方向的运动垂直的方向运动，与阴极装置基本上密封地结合的密封装置，及使密封装置沿该垂直的方向运动的装置。

在一种最佳实施例中，电解液进口装置沿阴极运动的同一垂直方向伸出而在电解液进口装置的相对两侧提供可沿垂直方向运动的第一和第二密封装置，以便与可沿第一方向（虽然相反）互相对着运动的第一和第二阴极装置密封结合并在它们之间为电解液提供一个从电解液装置到工件的流动通道，而且绕过阴极的旁路流动最小。

还公开了带有可动的密封装置以便与阴极装置密封结合的、对工件进行电化学加工的一种方法。

图1是燃气轮机整体叶片转子（IBR）的透视示意图。

图2是图1中一部分的俯视图。