一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法技术

本发明专利技术公开的一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，属于电解初成型加工技术领域。通过建立电解初成型阴极的模型，然后根据模型制造电解初成型阴极实物，利用电解初成型阴极实物，完成具有复杂型面零件的电解初成型的加工，并将阴极模型的修整、阴极实物的修整和所加工零件的修整加入电解初成型加工流程中的合理位置，使整个电解初成型加工流程得到了优化，指导了关键步骤中的快速修整，缩短了阴极迭代优化周期，为电解初成型加工的产品质量提供了强有力的保障。

A Processing Method for Electrolytic Initial Forming of Components with Complex Profiles

The invention discloses a processing method for electrolytic preliminary forming of parts with complex profiles, which belongs to the technical field of electrolytic preliminary forming. By establishing the model of electrolytic initial forming cathode, and then manufacturing the physical object of electrolytic initial forming cathode according to the model, and using the physical object of electrolytic initial forming cathode, the process of electrolytic initial forming with complex surface parts is completed. The modification of cathode model, the physical modification of cathode and the modification of processed parts are added to the reasonable position of the electrolytic initial forming process to make the whole electrolytic initial forming process. The optimization of the process flow guides the rapid dressing of the key steps, shortens the cathode iteration optimization cycle, and provides a strong guarantee for the quality of electrolytic preliminary forming products.

【技术实现步骤摘要】
一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法
本专利技术属于电解初成型加工
，具体涉及一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法。
技术介绍
具有复杂型面零件因为其结构复杂、截面特征较多，因而建模困难，一直是电解初成型加工领域的难点。其中整体叶盘作为航空发动机的重要零部件，其材料为高温合金、钛合金等难加工材料，结构复杂、叶型弯扭大、通道窄，成形方式为传统数控铣削，其加工周期长，效率低，生产成本高，已成为制约发动机整体叶盘批量生产的瓶颈。电解初成型加工是通过借助成型工具阴极，将阴极型面复制到工件上，达到成形的目的。与传统数控铣削相比，电解初成型加工过程无热应力和加工应力产生，且工件表面无重铸层，加工效率较传统数控铣削高3～5倍，成本较传统数控铣削低80％，在批量生产中电解初成型加工优质、高效的优势更加突出。作为整体叶盘复杂叶型曲面电解成形的关键，阴极的质量直接决定着产品质量。试制过程中，需通过加工数据，不断对阴极结构进行迭代优化和修整，以提高阴极质量和使用寿命，保证产品加工质量；此外，阴极作为一种消耗品，在使用中其型面轮廓也会发生变化，如果不对型面进行修整，则会影响产品质量，甚至造成产品超差，影响发动机的装配质量和交付周期。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，优化了电解初成型加工的流程，保证了加工产品的质量。本专利技术是通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，包括以下步骤：步骤1：建立电解初成型阴极的模型，根据建立的模型制作电解初成型阴极实物；步骤2：进行待加工零件的试制件的电解初成型加工；步骤3：对试制件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤4：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤5：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极的模型进行调整；步骤6：根据调整后的阴极模型，对电解初成型阴极实物进行修整加工；步骤7：使用修整完成的电解初成型阴极实物对试制件进行迭代电解初成型加工；步骤8：对迭代电解初成型加工完成的试制件进行检测，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤9：进行待加工零件的电解初成型加工；步骤10：对加工完成的零件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11；步骤11：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤12：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极实物进行修整；步骤13：使用修整完成的电解初成型阴极实物对零件进行迭代电解初成型加工；步骤14：对迭代电解初成型加工完成的零件进行检测，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11。优选地，步骤1中，建立电解初成型阴极的模型是通过UG软件实现的。进一步优选地，步骤1的具体步骤为：步骤1.1：在UG软件中，根据复杂型面零件的截面特征，分别将截面特征投影至同一个平面，建立截面曲线图；截面特征是指曲线或点集；步骤1.2：通过创建直线和点指令，沿复杂型面零件的第一个截面特征Ⅰ作弦线TⅠ，并取弦线TⅠ的中点OⅠ；步骤1.3：通过创建直线和点指令，分别沿复杂零件的第二个、第三个……第N个截面特征Ⅱ、Ⅲ……N作弦线TⅡ、TⅢ……TN，分别取弦线TⅡ、TⅢ……TN的中点OⅡ、OⅢ……ON；步骤1.4：通过测量距离指令，分别测量复杂型面零件的截面特征的弦线TⅡ、TⅢ……TN的中点OⅡ、OⅢ……ON与复杂型面零件的截面特征的弦线TⅠ的中点OⅠ在X、Y、Z方向上的分量距离(SXⅠ、SYⅠ、SZⅠ)、(SXⅡ、SYⅡ、SZⅡ)……(SXN、SYN、SZN)；步骤1.5：通过测量角度指令，测量复杂型面零件的截面特征Ⅱ的弦线TⅡ与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦线TⅠ的夹角α1；步骤1.6：通过测量角度指令，分别测量复杂型面零件的截面特征Ⅲ、Ⅳ……N的弦线TⅢ、TⅣ……TN与复杂型面零件的截面特征复杂型面零件的截面特征Ⅱ、Ⅲ……N的弦线TⅡ、TⅢ……TN-1的夹角α2、α3……αn；步骤1.7：以截面特征Ⅰ为基准，通过旋转指令，使复杂型面零件的截面特征Ⅱ的弦线TⅡ与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦线TⅠ保持平行；步骤1.8：通过旋转指令，分别使复杂型面零件的截面特征Ⅲ……N的弦线TⅢ、TⅣ……TN与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦线TⅠ保持平行；步骤1.9：通过平移指令，使复杂型面零件的截面特征Ⅱ、Ⅲ……N的弦线TⅡ、TⅢ……TN的中点O2、O3……ON分别与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦线TⅠ的中点O1相重合；步骤1.10：通过布尔加运算指令，形成复杂型面零件的电解初成型阴极的最大轮廓曲线；步骤1.11：通过光顺指令，将复杂型面零件的电解初成型阴极的最大轮廓曲线进行光顺处理，形成新的曲线；步骤1.12：根据复杂型面零件的电解初成型加工预留余量Δ1，通过偏置指令，将经过光顺处理的曲线整体沿法线方向偏置Δ1，形成新的曲线；步骤1.13：根据复杂型面电解初成型加工间隙设定值Δ2，通过偏置指令，将已完成Δ1的偏置曲线沿法线方向整体进行二次偏置Δ2，形成电解初成型阴极轮廓曲线；步骤1.14：完成电解初成型阴极模型的建立。优选地，步骤3、步骤8、步骤10和步骤14中的检测，是采用三坐标测量机进行的。优选地，步骤3、步骤8、步骤10和步骤14中的检测，是采用三维光学扫描仪进行的。优选地，步骤2、步骤7、步骤9和步骤13中电解初成型加工，具体包括以下步骤：a.根据复杂型面零件的材料，确定电解液成份和电解液配置比例；b.确定电解液浓度、电解液PH值、电解液温度、电解液压力、电解液电导率等参数；c.将确定好的电解液浓度、电解液PH值、电解液温度、电解液压力、电解液电导率等参数输入电解机床的加工程序中，并保存；d.确定脉冲电源参数，包括脉冲频率、脉冲持续时间、脉冲间断时间、加工电压、加工速度等参数；e.将确定好的脉冲电源参数，包括脉冲频率、脉冲持续时间、脉冲间断时间、加工电压、加工速度等参数输入电解机床的加工程序中，并保存；f.根据复杂型面零件的截面特征Ⅰ、Ⅱ……N中曲线或点集的数量，确定相应的复杂型面零件的电解初成型加工程序的加工步骤1、2……N；g.确定各加工步骤1、2……N的运行轨迹参数：h.依次将加工步骤1、2……N的运行轨迹参数输入至电解机床的加工程序内，并保存；i.关闭电解机床的安全门，并点击锁定健，启动电解机床的自动加工模式，开始电解初成型加工。进一步优选地，电解机床采用脉冲电解机床。优选地，电解初成型阴极实物采用不锈钢制作。进一步优选地，步骤5、步骤6和步骤12中，修整使用红刚玉砂轮。进一步优选地，红刚玉砂轮的形状与待修整部位匹配。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术公开的一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，通过将阴极模型的修整、阴极实物的修整和所加工零件的修整加入电解初成型加工流程的适当位置，使整个电解初成型加工流程得到了优化，指导了关键步骤中的快速修整，缩短了阴极迭代优化周期，为电解初成型加工的产品质量提供了强有力的保障。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立电解初成型阴极的模型，根据建立的模型制作电解初成型阴极实物；步骤2：进行待加工零件的试制件的电解初成型加工；步骤3：对试制件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤4：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤5：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极的模型进行调整；步骤6：根据调整后的阴极模型，对电解初成型阴极实物进行修整加工；步骤7：使用修整完成的电解初成型阴极实物对试制件进行迭代电解初成型加工；步骤8：对迭代电解初成型加工完成的试制件进行检测，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤9：进行待加工零件的电解初成型加工；步骤10：对加工完成的零件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11；步骤11：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤12：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极实物进行修整；步骤13：使用修整完成的电解初成型阴极实物对零件进行迭代电解初成型加工；步骤14：对迭代电解初成型加工完成的零件进行检测，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11。...

【技术特征摘要】
1.一种具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立电解初成型阴极的模型，根据建立的模型制作电解初成型阴极实物；步骤2：进行待加工零件的试制件的电解初成型加工；步骤3：对试制件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤4：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤5：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极的模型进行调整；步骤6：根据调整后的阴极模型，对电解初成型阴极实物进行修整加工；步骤7：使用修整完成的电解初成型阴极实物对试制件进行迭代电解初成型加工；步骤8：对迭代电解初成型加工完成的试制件进行检测，如果满足工艺设计要求，转步骤9；如果不满足工艺设计要求，则转步骤4；步骤9：进行待加工零件的电解初成型加工；步骤10：对加工完成的零件进行检测，根据检测结果，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11；步骤11：确定电解初成型阴极实物的修整部位和修整量；步骤12：根据电解初成型阴极实物的修整部位和修整量，对电解初成型阴极实物进行修整；步骤13：使用修整完成的电解初成型阴极实物对零件进行迭代电解初成型加工；步骤14：对迭代电解初成型加工完成的零件进行检测，如果满足工艺设计要求，完成电解初成型加工；如果不满足工艺设计要求，则转步骤11。2.根据权利要求1所述的具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，其特征在于，步骤1中，建立电解初成型阴极的模型是通过UG软件实现的。3.根据权利要求2所述的具有复杂型面零件的电解初成型的加工方法，其特征在于，步骤1的具体步骤为：步骤1.1：在UG软件中，根据复杂型面零件的截面特征，分别将截面特征投影至同一个平面，建立截面曲线图；截面特征是指曲线或点集；步骤1.2：通过创建直线和点指令，沿复杂型面零件的第一个截面特征Ⅰ作弦线TⅠ，并取弦线TⅠ的中点OⅠ；步骤1.3：通过创建直线和点指令，分别沿复杂零件的第二个、第三个……第N个截面特征Ⅱ、Ⅲ……N作弦线TⅡ、TⅢ……TN，分别取弦线TⅡ、TⅢ……TN的中点OⅡ、OⅢ……ON；步骤1.4：通过测量距离指令，分别测量复杂型面零件的截面特征的弦线TⅡ、TⅢ……TN的中点OⅡ、OⅢ……ON与复杂型面零件的截面特征的弦线TⅠ的中点OⅠ在X、Y、Z方向上的分量距离(SXⅠ、SYⅠ、SZⅠ)、(SXⅡ、SYⅡ、SZⅡ)……(SXN、SYN、SZN)；步骤1.5：通过测量角度指令，测量复杂型面零件的截面特征Ⅱ的弦线TⅡ与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦线TⅠ的夹角α1；步骤1.6：通过测量角度指令，分别测量复杂型面零件的截面特征Ⅲ、Ⅳ……N的弦线TⅢ、TⅣ……TN与复杂型面零件的截面特征复杂型面零件的截面特征Ⅱ、Ⅲ……N的弦线TⅡ、TⅢ……TN-1的夹角α2、α3……αn；步骤1.7：以截面特征Ⅰ为基准，通过旋转指令，使复杂型面零件的截面特征Ⅱ的弦线TⅡ与复杂型面零件的截面特征Ⅰ的弦...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福平，雷晓晶，高翔，陈文亮，李元，任景刚，黄楚芃，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61