闭式构件电解加工阴极设计研究
李 博1,黎云玉1,唐 霖2,范植坚2
(1. 西安工程大学工程训练中心,陕西 西安 710600)
(2. 西安工业大学机电工程学院,陕西 西安 710021)
基金项目:武器装备预先研究项目(62202014502 );陕西省特种加工重点实验室专项基金资助项目(14JS032)
作者简介:李博(1988—),男,工程师,硕士,主要研究方向为机械设计制造、特种加工等,18710851578@163.com.
摘要:以航空发动机高压闭式构件为研究对象,在分析其零件内部结构的基础上采用UG平台建立零件的实体模型。运用cosθ法进行了零件电解加工阴极结构的设计,并通过工艺实验,基于零件图纸尺寸与加工结果的差值进行了阴极型面的修形,使电解加工后零件剩余的加工余量更小,提高了加工效率。
关键词:电解加工;闭式构件;阴极
中图分类号:TG665 文献标识码:B 文章编号:2095-509X(2021)06-0066-05
闭式构件腔体形状复杂,结构狭窄,使用刀具很难对其进行加工,单纯地采用电火花加工,虽然能够解决加工问题,但是加工成本高、周期长,电极易损坏等问题较为突出。如果在电火花加工之前,在留有均匀的加工余量的基础上,先采用电解加工进行预加工,则效率会大大提高。本文在分析高压壳体狭窄腔体结构的基础上,对电解预加工阴极进行设计研究。
1 加工对象与阴极设计
1.1 加工对象
本文以航空发动机高压闭式构件为例,根据零件图纸在UG平台建模环境下建立被加工零件的实体模型,如图1所示,被加工零件腔体扭曲,但流道孔的形状具备刀具的可达性,零件为圆周对称结构,10个不规则型腔均匀分布在圆周上,在加工零件时很难确定加工基准,因此将加工基准放在电解加工工装上。
1.2 阴极的设计
1.2.1 型面设计
成型规律,即加工间隙沿工件成型面随时间的分布规律,是进行阴极型面设计的基本依据[1-3]。电解成型规律有3种:平板加工、型孔加工和变截面加工[1,3]。根据本文所加工腔体的形状,阴极型面需要采用cosθ法按变截面加工成型规律进行设计。
假定忽略时间的影响,当阴极沿着Z轴进给、速度为V时,阴极的变截面型面的法线方向速度Vn并不等于V,阴极曲面上任意点的法向进给速度与沿Z轴的进给速度存在以下的关系: |