專利名稱：一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈦合金葉片加工方法，特別涉及一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法。
背景技術(shù)：
電解加工也稱電化學(xué)加工，英文名稱為electro-chemical machining,縮寫ECM。 它是利用金屬工件在電解液中所產(chǎn)生的電化學(xué)陽極溶解作用，而進(jìn)行加工的方法。在電解 加工過程中借助于成型的工具陰極，工件陽極被加工表面的金屬按照工具陰極形狀被高速 溶解，而且隨著工具陰極向工件進(jìn)給，保持很小的加工間隙，使工件被加工表面不斷高速溶 解，直至工件表面達(dá)到符合要求的加工形狀和尺寸為止。 鈦合金材料質(zhì)量輕(約是鋼的59% )、比強(qiáng)度高，具有較好的熱強(qiáng)性和低溫韌性， 良好的耐腐蝕性能。是理想的壓氣機(jī)葉片材料，適合于在60(TC以下長期工作的葉片。在正 常加工的條件下，電解加工后鈦合金葉片表層平均含氫量不會超過材料氫的含量，但加工 條件選擇不當(dāng)時，表層個別處可能會稍超出表中規(guī)定數(shù)值。 鈦合金電解加工的原理及工藝規(guī)律雖然和一般材料的電解加工有共同之處，但也 有其特殊性，而大尺寸鈦合金葉片的電解加工則更為復(fù)雜，不僅要解決加工表面易形成鈍 化膜造成加工困難的問題，同時還要解決工藝路線和工藝方法等問題。制備的葉片葉型面 積大于700cm2時，由于葉片型面扭角較大，精度要求較高很難得到無余量精密鍛造毛坯；采 用多軸數(shù)控銑加工需要較大設(shè)備，且加工難度較大，刀具損耗大，成本高，周期長，加工方法 不當(dāng)，還易造成表面燒傷、加工變形、被加工表面殘余應(yīng)力過大等，容易出現(xiàn)廢品。如果采 用電解加工葉身型面，被加工表面無應(yīng)力、無變形，能較好地解決切削加工中遇到的各種難 題，加工中不消耗電極，加工效率高，可減少加工周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)于大尺寸葉片的電解加工方法，徐斌曾進(jìn)行過一些前期的研究，主要提出了葉 片榫頭增加工藝凸臺，在加工過程中保持電解液的流暢、充分、均勻、穩(wěn)定，采用活性較強(qiáng)的 氯化鈉溶液作為電解液，選擇合適的電參數(shù)等方法，對大尺寸葉片的電解加工提供了一定 的指導(dǎo)方向，然而該方案還必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)際過程需反復(fù)摸索加工參數(shù)，通常經(jīng)過多 次加工后才能對某種特定的葉片形成一個單獨(dú)的加工方案，形成可用于規(guī)?；a(chǎn)的技 術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，目的在于 解決大于700mm2的鈦合金葉片采用電解加工的問題。
本發(fā)明的方法按以下步驟進(jìn)行 1、制備帶有凸臺的葉片毛坯，凸臺為立方體，位于葉片的榫頭端面，凸臺的寬度與 榫頭底面相同、長度與榫頭底面相同，高度為20 40mm ;凸臺的頂面與榫頭連接在一起，凸 臺上與頂面相對的底面為導(dǎo)電面；凸臺與葉片的葉背同側(cè)的側(cè)面為葉背側(cè)面，與葉片的葉盆同側(cè)的側(cè)面為葉盆側(cè)面，與葉片的進(jìn)氣邊同側(cè)的側(cè)面為進(jìn)氣側(cè)面，與葉片的排氣邊同側(cè) 的側(cè)面為排氣側(cè)面；葉片的頂端設(shè)有圓臺，圓臺上加工有GB145-85所述的6(T A型中心 孔。 2、采用電解加工機(jī)床，將夾具固定在機(jī)床的工作臺上，將葉片毛坯放在夾具內(nèi)，并 使夾具夾緊凸臺的葉盆側(cè)面，夾具與葉盆側(cè)面的夾緊面積不小于葉盆側(cè)面總面積的98% ; 將機(jī)床的頂尖插入葉片毛坯的中心孔內(nèi)，將葉片毛坯壓緊，壓緊力為3000 4000N，導(dǎo)電面 與導(dǎo)電構(gòu)件接觸面緊密貼合，接觸面積不小于總面積的98% ;夾具座的電解液進(jìn)口寬度為 葉片厚度的2 3倍，并且夾具座的電解液進(jìn)口沿葉片毛坯進(jìn)氣邊對稱布置，同時夾具座的 電解液通道與工作臺的電解液通道形成一個向上收斂的水通道；葉片位于葉盆電極和葉背 電極之間，葉盆電極和葉背電極的兩個下導(dǎo)流板之間的出水通道形面，同樣形成收斂的水 通道。 3、關(guān)閉機(jī)床的工作箱，向工作箱內(nèi)通入電解液，采用同步加工方式對葉片進(jìn)行電 解加工，啟動機(jī)床，葉盆電極和葉背電極快速向葉片靠近，到達(dá)預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)點(diǎn)后，兩個動 力頭慢速開始對刀，對刀后退回至預(yù)先設(shè)定的位置，回退的距離即為初始間隙，然后距離設(shè) 定的終點(diǎn)位置較遠(yuǎn)的動力頭陰極先供電啟動，進(jìn)給加工，當(dāng)兩個動力頭距離終點(diǎn)位置相同 時，另一端等待動力頭陰極供電啟動，參加進(jìn)給加工，兩動力頭同時到達(dá)終點(diǎn)后停止進(jìn)給； 陰極斷電，關(guān)斷水、汽，動力頭回到起始位置。加工參數(shù)為初始間隙O. 5mm lmm，電極進(jìn)給 速度0. 25mm/min 0. 40mm/min，加工前延時3s 5s，加工后延時3s 5s，加工電壓20V 24V，電解液的成分為單一電解質(zhì)組分NaCl的水溶液，質(zhì)量濃度為6 10%，電解液溫度為 35°C 45°C，電解液的液壓為0. 3MPa 0. 5MPa，壓縮空氣壓力為0. 4MPa 0. 6MPa ;葉片 的電解加工面積為700cm2 1000cm2。 上述加工完成后清洗葉片表面去除鹽垢，用壓縮空氣將葉片表面吹干。
上述的葉片毛坯要求葉身無鍛造缺陷，內(nèi)部組織均勻，無殘余應(yīng)力；外觀無氧化 皮，進(jìn)氣邊和排氣邊型面平滑；工藝凸臺的表面粗糙度Ra值為0. 8 ii m 1. 6 ii m ;葉片毛坯 表面無毛剌；工藝凸臺中心孔對葉身中心線垂直、水平方向的偏斜量均不大于0. 05mm ;型 面誤差不大于lmm ;毛還余量2. 5mm 6mm。 上述的葉片的夾具能夠保證工件和陰極之間的相對位置和運(yùn)動的準(zhǔn)確性，形成封 閉的加工區(qū)域和液流通道。夾具除可安裝、定位并夾緊工件外，還具有導(dǎo)電、絕緣、密封、引 導(dǎo)電解液流和防腐功能。采用側(cè)流水方式加工，加工時電解液從葉片的進(jìn)氣邊流入，同時流 經(jīng)葉盆和葉背后，從葉片的排氣邊流出，縮短電解液流的流程，液流供應(yīng)充分，壓力損失小。
工具陰極即葉盆電極和葉背電極是確保電解加工成型的重要手段，直接影響加工 尺寸精度及加工質(zhì)量，選用的陰極的材質(zhì)為1Crl8Ni9Ti，陰極的寬度由葉片進(jìn)、排氣邊尺寸 的大小決定，陰極寬度大于葉片毛坯寬度2 3mm，尺寸精度等級為IT7 IT8，其工作表面 粗糙度值Ra 0.4iim Ra 0. 8 y m。陰極具備成型、導(dǎo)流和導(dǎo)電的功能，調(diào)整電解液下導(dǎo)流 板寬度可以控制電解液的流量，確保加工區(qū)液流流暢、均勻和穩(wěn)定，調(diào)整電解液上導(dǎo)流板寬 度可以改變背壓，以期獲得更好的成型效果。 上述的頂尖的動力來自機(jī)床的液壓系統(tǒng)，安裝在油缸活塞桿前端，油缸安裝在機(jī) 床的工作箱體內(nèi)。 上述的工作箱是密封的，以防止電解加工中電解液泄出。工作箱上有可開啟的門，
4用手搬動控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)工作箱門開啟或關(guān)閉。打開工作箱加工前裝夾零件，加工時關(guān)閉工 作箱，加工后打開工作箱取出零件。 上述的同步加工指的是電解加工結(jié)束時葉盆、葉背電極同時到達(dá)加工終點(diǎn)。葉片 加工采取葉盆、葉背同時加工的方式。由于葉片毛坯的葉盆和葉背的加工余量往往不同，有 大有小。加工時先加工余量大的一面，余量小的一面等待。待加工到余量與余量小的一面 相等時，再兩面同時加工，動力頭同時到達(dá)加工終點(diǎn)位置，這種加工方法有益于避免由于先 加工一端到達(dá)終點(diǎn)停止后而另一端仍在加工，而造成先前已加工面出現(xiàn)雜散腐蝕和點(diǎn)蝕缺 陷。 所述的轉(zhuǎn)點(diǎn)是葉片自動循環(huán)加工時，由空行程速度轉(zhuǎn)變到對刀速度的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，空 行程速度設(shè)置為500mm/min，對刀速度為5mm/min?？招谐趟俣雀呤菫榱丝s短進(jìn)程時間，對 刀速度低是為防止電極撞擊葉片。 所述的對刀是指加工前動力頭帶動陰極相對于葉片運(yùn)動，直到陰極與葉片相互接 觸為止，此時位置機(jī)床可自動記入。 終點(diǎn)的確定方法為采用標(biāo)準(zhǔn)合格葉片，通過對刀操作初步確定出終點(diǎn)位置，再考 慮加工間隙，回退出與加工間隙相同的距離，以此點(diǎn)作為終點(diǎn)。 上述的夾具座電解液通道開口形狀是平行四邊形，當(dāng)葉片安裝在夾具上時夾具座 的出水口處兩長邊沿著葉片進(jìn)氣邊緣對稱布置，兩長邊距離就是出水口寬度約為葉片厚度 的2 3倍，是要保證加工區(qū)能夠有足夠的電解液通過。 上述的步驟中，葉片放置的角度以加工過程中，電解液能夠流暢的通過加工間隙， 易于形成均勻的分布，有益于葉片成型為準(zhǔn)。加工時，葉片接整流電源正極，葉盆電極和葉 背電極接整流電源負(fù)極。電極固定在動力頭前端的安裝板上。葉片的型面的加工，在由夾 具和葉盆電極、葉背電極所形成的相對封閉腔內(nèi)完成。定位夾緊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)葉片的定位、夾 緊，并有保護(hù)榫頭部位防止腐蝕的功能；夾具上的各構(gòu)件安裝在夾具座上，以此將夾具固定
在機(jī)床工作箱的工作臺上。并構(gòu)成電解液進(jìn)口通道。通過調(diào)整通道開度，及電解液出口處 的角度及導(dǎo)流板棱邊的圓角過渡，使電解液均勻分布，水流流暢與穩(wěn)定，不產(chǎn)生貧水或無水 區(qū)域；封水結(jié)構(gòu)擋住電解液不外泄，保持供應(yīng)加工區(qū)域內(nèi)有充分的電解液；導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在工 作時由油缸帶動壓緊工件，接整流電源正極，并用循環(huán)水冷卻。 本發(fā)明的方法是在重燃動葉片電解加工研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)化研究開發(fā)；本 發(fā)明的鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，工藝成熟，工裝可靠。大尺寸葉片加工時葉片受到 較大的電解液的沖擊力，因此需要較大的夾緊力，定位和夾緊部位需要較大的面積，且剛性 要好，來保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。此外，葉片較大的加工電流，也需要較大的導(dǎo)電面積。在 葉片榫頭端面增加了凸臺，通過凸臺實(shí)現(xiàn)葉片的定位、夾緊及導(dǎo)電。凸臺的形狀保證葉片 在電解加工中能夠處于最合適的位置，而且使電解夾具結(jié)構(gòu)簡單、容易調(diào)整及裝卸方便等。 葉片加工的工序安排為，電解加工葉身型面之前，只加工出必要的定位面、夾緊及導(dǎo)電面， 其它各面并不加工。這種方式的特點(diǎn)是，定位面的夾緊剛性好，穩(wěn)定可靠，并可保證定位精 度；加工過程中即使出現(xiàn)雜散腐蝕和導(dǎo)電面燒傷現(xiàn)象，因?yàn)橥古_將來是要去除的，不會因此 而造成廢品，也不會因此而影響到凸臺的使用功能。電解加工葉片型面如果出現(xiàn)了中心線 偏斜、偏移等問題，但由于葉片型面與榫頭加工過程中采用了相同的工藝基準(zhǔn)，還可在后續(xù) 的工序中減小葉身型面與榫頭的誤差，達(dá)到要求的精度。在加工過程中通過調(diào)節(jié)電解液成
5分以及其他工藝參數(shù)，加工出葉型面積大于700cm2的鈦合金葉片，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于重 型燃?xì)廨啓C(jī)，大型航空發(fā)動機(jī)等鈦合金葉片型面的加工，具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1葉片電解加工成型過程原理示意圖，圖中a為加工開始，b為加工結(jié)束； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的葉片毛坯各工藝表面示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的雙頭臥式葉片電解加工機(jī)床示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的夾具與電極工作位置示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的夾具結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的中心孔剖面形狀尺寸示意圖； 圖中1、葉背，2、凸臺，3、榫頭，4、圓臺，5、進(jìn)氣邊，6、排氣邊，7、中心孔，8、葉片毛 坯，9、上導(dǎo)流板，10、葉盆電極，11、工作箱，12、皮老虎，13、葉背電極，14、安裝板，15、動力 頭，16、滾珠絲杠，17、伺服電機(jī)，18、下導(dǎo)流板，19、滾柱導(dǎo)軌，20、夾具座，21、工作臺，22、床 身，23、夾具，24、電解液進(jìn)口 ， 25、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，26、封水結(jié)構(gòu)，27、電解液進(jìn)口通道，28、電解液 出口通道。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例中采用的葉片毛坯材質(zhì)的鈦合金成分及氫含量如表1所示
合金牌號化學(xué)成分組H(% )H允許偏差(％ )《
TC4Ti-6A1-4V《0. 015+0.0020
TC6Ti-6A1-1. 5Cr-2. 5Mo_0. 5Fe-0. 3Si《0. 015+0.0020
TC11Ti-6. 5A1-3. 5Mo-l. 5Zr-0. 3Si《0. 012+0.0020 本發(fā)明實(shí)施例中采用的電解加工機(jī)床為雙頭臥式葉片電解加工機(jī)床。 本發(fā)明實(shí)施例中采用的葉片毛坯的基準(zhǔn)面、導(dǎo)電面的粗糙度為RaO. 8 ii m
Ral. 6 ii m。 主要尺寸為工藝凸臺中心孔對葉身中心線垂直、水平方向的偏斜量0.05mm;毛 坯余量2. 5mm 5mm，型面誤差小于0. 85mm，葉片進(jìn)氣邊邊緣余量3. 5mm 4mm，排氣邊邊緣 余量1. 5 2mm。 本發(fā)明實(shí)施例中制備的葉片的電解加工面積為770cm2 960cm2。
實(shí)施例1 制備一種壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片，材質(zhì)為TC4，電解加工面積為960cm2。
葉片毛坯結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括葉身部分、榫頭3和凸臺2，葉身部分的兩個側(cè)面分 別為葉背1和葉盆，兩個側(cè)邊分別為進(jìn)氣邊5和排氣邊6，頂部設(shè)有圓臺4，圓臺4上加工有 中心孔7，其為GB145-85所述的60。
A型中心孔，尺寸如圖6所示。凸臺2為立方體，其寬度與榫頭3底面寬度相同、長度與榫頭3底面長度相同，高度為40mm ;凸臺2的頂面與榫頭 3連接在一起，凸臺2上與頂面相對的底面為導(dǎo)電面；凸臺2與葉背1同側(cè)的側(cè)面為葉背側(cè) 面，與葉片的葉盆同側(cè)的側(cè)面為葉盆側(cè)面，與葉片的進(jìn)氣邊同側(cè)的側(cè)面為進(jìn)氣側(cè)面，與葉片 的排氣邊同側(cè)的側(cè)面為排氣側(cè)面。其中葉盆側(cè)面作為夾緊面，導(dǎo)電面、葉背側(cè)面和進(jìn)氣側(cè)面 作為基準(zhǔn)面。 選用的葉盆電極和葉背電極的材質(zhì)為1Crl8Ni9Ti，陰極寬度大于葉片毛坯寬度 3mm，尺寸精度等級為IT7，其工作表面粗糙度值Ra 0. 8 y m。 如圖3、4和5所示，采用雙頭臥式葉片電解加工機(jī)床，將夾具23固定在機(jī)床的工 作臺21上，將葉片毛坯8放在夾具23內(nèi)，并使夾具23夾緊凸臺的葉盆側(cè)面，將凸臺固定在 夾具的夾緊結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25位于夾緊端一側(cè)，夾具23與葉盆側(cè)面的夾緊面積不小于 葉盆側(cè)面總面積的98% ;將機(jī)床的頂尖插入葉片毛坯8的中心孔內(nèi)，將葉片毛坯8壓緊，壓 緊力為4000N ;導(dǎo)電面與導(dǎo)電構(gòu)件接觸面緊密貼合，接觸面積不小于總面積的98% ;夾具座 20的電解液進(jìn)口 24寬度為葉片厚度的3倍，并且電解液進(jìn)口 24沿葉片毛坯進(jìn)氣邊對稱布 置，同時夾具座20內(nèi)的電解液通道與工作臺21的電解液通道形成一個向上收斂的水通道， 構(gòu)成電解液進(jìn)口通道27 ;葉片位于葉盆電極10和葉背電極13之間，葉盆電極10和葉背電 極13的兩個下導(dǎo)流板18之間的出水通道同樣為向上收斂的水通道；葉盆電極IO和葉背電 極13的兩上導(dǎo)流板9之間形成擴(kuò)散形出水口 ，調(diào)整電解液進(jìn)口導(dǎo)流部分寬度和形狀可以控 制電解液的流量，確保整個加工區(qū)液流流暢、均勻和穩(wěn)定，調(diào)整上導(dǎo)流板9寬度能夠改變背 壓，以期獲得更好的成型效果。 關(guān)閉機(jī)床工作箱ll，通入電解液，采取同步加工方式進(jìn)行電解加工；由于一般情 況下，葉片的葉盆和葉背兩面余量有差別，所以在雙面加工時余量較大的一面首先開始進(jìn) 給加工。啟動機(jī)床后，葉盆電極10、葉背電極13同時接近葉片，到達(dá)根據(jù)葉片余量預(yù)先設(shè) 置的轉(zhuǎn)點(diǎn)后，動力頭15速度降低開始對刀，各自對刀后兩動力頭15自動退回預(yù)先設(shè)定的距 離，作為初始間隙，然后距終點(diǎn)加工位置較遠(yuǎn)的一頭先行啟動供電，按照設(shè)定的加工速度開 始進(jìn)給加工，加工到兩邊距終點(diǎn)位置距離相等時，另一頭也開始啟動電源及進(jìn)給加工。到達(dá) 加工終點(diǎn)后停止進(jìn)給，關(guān)閉電源，退回動力頭，完成一個自動循環(huán)。加工參數(shù)為初始間隙 lmm，電極進(jìn)給速度0. 25mm/min，加工前延時3s，加工后延時5s，加工電壓24V，電解液的成 分為單一電解質(zhì)組分的NaCl水溶液，質(zhì)量濃度8% ，電解液溫度為38°C ，電解液的液壓力為 0. 45MPa，壓縮空氣壓力為0. 5MPa。 上述加工完成后用清水沖洗葉片，并用毛刷刷洗，洗凈零件表面沉積的鹽垢。然后 用清潔的壓縮空氣吹干葉片。 葉身型面加工精度可達(dá)O. 3mm，葉身型面粗糙度可達(dá)到Ra0.8iim。葉片表面含氫
量在允許范圍之內(nèi)，無短路燒傷缺陷。 實(shí)施例2 葉片材質(zhì)為TC6，電解加工面積為880cm2。 葉片毛坯結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l，不同點(diǎn)在于凸臺高度為30mm。 選用的葉盆電極和葉背電極的材質(zhì)為1Crl8Ni9Ti，陰極寬度大于葉片毛坯寬度 2. 5mm，尺寸精度等級為IT8，其工作表面粗糙度值Ra 0. 8 y m。 采用機(jī)床同實(shí)施例l，葉片毛坯在工作箱內(nèi)安裝方式同實(shí)施例l，不同點(diǎn)在于頂
7尖的壓緊力為3500N,電解液進(jìn)口寬度為葉片厚度的3倍。 電解加工方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于加工參數(shù)為初始間隙0. 9mm，電極進(jìn)給速
度0. 3mm/min，加工前延時4s，加工后延時4s，加工電壓20V，電解液的成分為單一 電解質(zhì)組
分的NaCl水溶液，質(zhì)量濃度10% ，電解液溫度為45°C ，電解液的液壓力為0. 5MPa，壓縮空氣
壓力為0. 55MPa。 后處理方式同實(shí)施例l。 實(shí)施例3 葉片材質(zhì)為TCll，電解加工面積為770cm2。 葉片毛坯結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l，不同點(diǎn)在于凸臺高度為20mm。 選用的葉盆電極和葉背電極的材質(zhì)為1Crl8Ni9Ti，陰極寬度大于葉片毛坯寬度 2. 5mm，尺寸精度等級為IT8，其工作表面粗糙度值Ra 0. 4 y m。 采用機(jī)床同實(shí)施例l，葉片毛坯在工作箱內(nèi)安裝方式同實(shí)施例l，不同點(diǎn)在于頂 尖的壓緊力為3000N，電解液進(jìn)口寬度為葉片厚度的2. 5倍。 電解加工方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于加工參數(shù)為初始間隙0. 8mm，電極進(jìn)給速 度0. 4mm/min，加工前延時5s，加工后延時3s，加工電壓22V，電解液的成分為單一 電解質(zhì)組 分的NaCl水溶液，質(zhì)量濃度6% ，電解液溫度為35°C ，電解液的液壓力為0. 35MPa，壓縮空氣 壓力為0. 4MPa。 后處理方式同實(shí)施例l。
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權(quán)利要求
一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，步驟包括制備葉片毛坯時在葉片毛坯上設(shè)置凸臺；采用電解加工機(jī)床，將夾具固定在機(jī)床的工作臺上，將葉片毛坯放在夾具內(nèi)，并使夾具夾緊凸臺；將機(jī)床的頂尖將葉片毛坯壓緊；關(guān)閉機(jī)床的工作箱，向工作箱內(nèi)通入電解液，電解液的成分為單一電解質(zhì)組分NaCl的水溶液，質(zhì)量濃度為6～10％；采用同步加工方式對葉片進(jìn)行電解加工啟動機(jī)床，葉盆電極和葉背電極向葉片靠近，到達(dá)預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)點(diǎn)后，兩個動力頭速度降低開始對刀，對刀后退回至預(yù)先設(shè)定的位置，在該位置時陰極與葉片之間的最小距離為初始間隙，然后距離設(shè)定的終點(diǎn)位置較遠(yuǎn)的動力頭陰極先供電啟動，進(jìn)給加工；當(dāng)兩個動力頭距離終點(diǎn)位置相同時，等待動力頭陰極供電啟動加入進(jìn)給加工，到達(dá)終點(diǎn)后同時停止進(jìn)給；其特征在于(1)所述的凸臺為立方體，位于葉片的榫頭端面，凸臺的寬度與榫頭相同、長度與榫頭底面相同，高度為20～40mm；凸臺的頂面與榫頭連接在一起；(2)夾具與凸臺夾緊的位置位于葉盆側(cè)面，夾緊面積不小于葉盆側(cè)面總面積的98％；機(jī)床的頂尖將葉片毛坯壓緊，壓緊力為3000～4000N；導(dǎo)電面與導(dǎo)電構(gòu)件接觸面緊密貼合，接觸面積不小于總面積的98％；調(diào)節(jié)夾具座的電解液進(jìn)口寬度為葉片厚度的2～3倍；葉盆電極和葉背電極的兩個下導(dǎo)流板之間為收斂形狀的電解液通道；(3)關(guān)閉機(jī)床的工作箱，向工作箱內(nèi)通入電解液，采用同步加工方式對葉片進(jìn)行電解加工時，加工參數(shù)為初始間隙0.5mm～1mm，電極進(jìn)給速度0.25mm/min～0.40mm/min，加工前延時3s～5s，加工后延時3s～5s，加工電壓20V～24V，電解液溫度為35℃～45℃，電解液的液壓為0.3MPa～0.5MPa，壓縮空氣壓力為0.4MPa～0.6MPa；葉片的電解加工面積為700mm2～1000mm2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，其特征在于所述的葉片的頂端設(shè)有圓臺，圓臺上的基準(zhǔn)孔為GB145-85所述的60。
A型中心孔；。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，其特征在于所述的葉盆電極和葉背電極材質(zhì)為1Crl8Ni9Ti，陰極寬度大于葉片毛坯寬度2 3mm，尺寸精度等級為IT7 IT8，其工作表面粗糙度值Ra 0. 4 ii m Ra 0. 8 ii m。
全文摘要
一種鈦合金大尺寸葉片電解加工方法，步驟包括制備葉片毛坯時在葉片毛坯上設(shè)置凸臺；采用電解加工機(jī)床進(jìn)行電解加工；凸臺高度為20～40mm；夾具與凸臺夾緊的夾緊面積不小于葉盆側(cè)面總面積的98％；頂尖的壓緊力為3000～4000N；電解液進(jìn)口寬度為葉片厚度的2～3倍，電解液進(jìn)口沿葉片毛坯進(jìn)氣邊對稱布置；加工參數(shù)為電極進(jìn)給速度0.25mm/min～0.40mm/min，加工前延時3s～5s，加工后延時3s～5s，電解液溫度為35℃～45℃，電解液的液壓為0.3MPa～0.5MPa，壓縮空氣壓力為0.4MPa～0.6MPa；本發(fā)明的方法加工出葉型面積大于700cm2的鈦合金葉片，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于重型燃?xì)廨啓C(jī)，大型航空發(fā)動機(jī)等鈦合金葉片型面的加工，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號B23H9/10GK101704142SQ20091022001
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者徐斌, 王德新, 白英純, 盛文娟 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司