擴(kuò)壓器套料電解加工流場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

許絕舞，朱 棟，朱 荻

（南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇南京210016）

電解加工是一種利用金屬工件在電解液中發(fā)生陽(yáng)極溶解，從而實(shí)現(xiàn)零件加工的非傳統(tǒng)制造技術(shù)。在加工難切削材料、復(fù)雜形狀工件時(shí)，電解加工具有效率高、無(wú)切削力和表層內(nèi)應(yīng)力、工件變形小、表面質(zhì)量高、工具無(wú)損耗等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空、航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1-3]。

電解加工流場(chǎng)的好壞直接影響加工效率和表面質(zhì)量，不合理的流場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致加工過(guò)程不穩(wěn)定甚至短路，所以流場(chǎng)設(shè)計(jì)作為電解加工成功開(kāi)展的關(guān)鍵因素一直被廣大學(xué)者所關(guān)注。文獻(xiàn)[4]提出了帶有倒置絕緣腔的套料電解加工方法，將進(jìn)液流道與已加工葉片分離，成功套型出具有較高精度和光潔度的葉片。文獻(xiàn)[5]提出了正沖式流場(chǎng)套料電解加工方法，實(shí)現(xiàn)了葉輪電解加工。文獻(xiàn)[6]提出了帶有導(dǎo)流腔體的出液敞開(kāi)式流場(chǎng)套料電解加工，通過(guò)優(yōu)化陰極出液轉(zhuǎn)角圓弧半徑來(lái)優(yōu)化流場(chǎng)。文獻(xiàn)[7]針對(duì)電解液從前緣流向后緣的流動(dòng)方式，設(shè)計(jì)制作了最佳流動(dòng)模式的夾具，加工出的擴(kuò)壓器樣品表面無(wú)流動(dòng)痕跡。

目前，在擴(kuò)壓器套料電解加工技術(shù)的研究中，通常采用出液敞開(kāi)式正沖流場(chǎng)，即電解液的流場(chǎng)方式為沿著葉片葉尖向葉根流動(dòng)，經(jīng)絕緣套與陰極片之間的進(jìn)液口轉(zhuǎn)角間隙流經(jīng)加工區(qū)，隨后自由地流入機(jī)床工作箱。由于該流場(chǎng)方式為出液敞開(kāi)式，其穩(wěn)定性和均勻性較差。為此，本文提出了出液轉(zhuǎn)角式的電解液流動(dòng)方式，在出液口處設(shè)計(jì)了出液轉(zhuǎn)角式的流道，并優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)液口的轉(zhuǎn)角間隙，提高了流場(chǎng)的均勻性，還通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)流場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。……