本发明专利技术涉及飞机发动机复合风扇叶片金属包边制造方法的特种加工领域，且公开了复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装，包括金属包边以及夹具体，金属包边的横截面为U形，金属包边靠近中心点的一侧为加工面，金属包边远离中心点的一侧为电化学毛坯已加工面，夹具体上开设有与金属包边贴合的条形槽，条形槽的内壁为定位面，该复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法，通过一套工装完成金属包边内表面的芯体去除粗加工、薄壁边的半精加工和精加工。精加工。精加工。
【技术实现步骤摘要】
复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法
[0001]本专利技术涉及飞机发动机复合风扇叶片金属包边制造方法的特种加工领域，具体为复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法。
技术介绍
[0002]随着飞机发动机技术的发展，复合风扇叶片金属包边的几何形状越加复杂，因其难加工材料薄壁的特点，各种加工方法不断出现，目标都是如何解决生成效率和加工变形的问题。斯奈克玛(CN 103429780 B和CN 102947596 B)分别采用热等静压方法和模锻方法进行金属包边的内外面成型；赛峰飞机发动机公司(CN 106460220 B)采用微弧氧化生成金属包边的内表面坑洞特征特征；Barnes集团(US009222362)和上海两擎(CN210714788U)提出用焊接的方法制造金属包边；航空制造技术研究院(CN 109202373A)采用增材制造生成金属包边毛坯；中国航空(CN 104404613 A)提出用电解成型加工分别加工出金属包边的外表面与内表面。上述方法生成金属包边的方法需基于大量的试验试制，解决薄壁边的变形问题，另外都是以单一工艺为主，为此我们提出了复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法。
技术实现思路
[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法，解决了上述的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装，包括金属包边以及夹具体，金属包边的横截面为U形，金属包边靠近中心点的一侧为加工面，金属包边远离中心点的一侧为电化学毛坯已加工面，夹具体上开设有与金属包边贴合的条形槽，条形槽的内壁为定位面。
[0007]优选的，所述的两侧均开设有夹具气孔。
[0008]优选的，所述夹具体的两端分别安装有支撑销二以及支撑销一，条形槽的两侧内壁上均开设有三组矩形凹槽。
[0009]金属包边内表面加工工装的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]第一步：进行装夹，将电化学加工毛坯装夹到夹具体上；
[0011]第二步:通过电化学套料加工对装夹在夹具体上的电化学加工毛坯加工的到电化学磨削毛坯；
[0012]第三步：通过电化学磨削加工对电化学磨削毛坯进行加工，得到待毛化毛坯，制备电化学腐蚀过渡件；
[0013]第四步：用线切割切除电化学腐蚀过渡件的两边工艺凸台一和工艺凸台二，得到成品零件金属包边。
[0014]优选的，所述第二步中的电化学套料加工包括以下步骤：
[0015]S1：将工艺凸台一和套料电极分别连接到电化学套料加工电源的正极和负极；
[0016]S2：套料电极从套料加工切入位置接近工艺凸台二的端面，同时套料加工电解液接口从所述套料电极流出，套料电极沿着套料运动轨迹按电化学加工进给速度一至三mm/min向套料加工切出位置移动，套料芯体被逐渐加工出来，套料电极移动过程中插入支撑销一和支撑销二；
[0017]S3：继续运动套料电极至套料加工切出位置并进一步从工艺凸台一切出，取出支撑销一和支撑销二，移除套料芯体，完成电化学套料加工，并生成电化学磨削毛坯。
[0018]优选的，所述插入支撑销一和支撑销二步骤为：在套料电极运动位置超过所述工艺支撑孔二的位置时，插入支撑销二，并穿过工艺支撑孔二；
[0019]套料电极运动到超过所述工艺支撑孔一的位置时，插入支撑销一，并穿过工艺支撑孔一。
[0020]优选的，所述第三步中的电化学磨削加工包括以下步骤：
[0021]S1：电化学磨削加工电源的正极与电化学磨削毛坯相连、负极与指状电极相连；
[0022]S2：指状电极沿着电极运动轨迹一向前运动到电化学磨削切出位置时，电化学磨削毛坯一侧的内表面被逐渐加工完成，由电化学磨削切出位置沿着电极运动轨迹一运动到电化学磨削切入位置时，金属表面的另一侧被加工完成，得到待毛化毛坯。
[0023]优选的，所述电极运动轨迹一和电极运动轨迹二可以是往复式的分别加工两侧面，也可以是之字形或螺旋形的不断交替加工两侧面。
[0024]优选的，电化学腐蚀过渡件通过电化学腐蚀加工对待毛化毛坯进行加工。
[0025]优选的，电化学腐蚀加工包括以下步骤：
[0026]S1：电化学腐蚀参数电源的正极接待毛化毛坯的工艺凸台二、负极接简单形状工具电极；
[0027]S2：工具电极按运动轨迹遍历待毛化毛坯的两侧面，同时工具电极与待毛化毛坯的两侧面间充满流动的电化学溶液，并最终生成电化学腐蚀过渡件。
[0028]优选的，电化学腐蚀加工包括以下步骤：
[0029]S1：在加工前对待毛化毛坯的待腐蚀表面覆盖一层掩膜，并对非加工面进行防腐蚀保护；
[0030]S2：电化学腐蚀参数电源的正极接待毛化毛坯的工艺凸台二、负极接工具电极；
[0031]S3：覆盖有掩膜的待毛化毛坯、工具电极和夹具体一起浸入流动的电化学溶液时，待毛化毛坯的表面产生坑洞特征形貌，并最终生成电化学腐蚀过渡件。
[0032](三)有益效果
[0033]与现有技术相比，本专利技术提供了复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法，具备以下有益效果：
[0034]1、该复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法，通过一套工装完成金属包边内表面的芯体去除粗加工、薄壁边的半精加工和精加工。
[0035]2、该复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装以及加工方法，因为是无切削力加工，工件受力变形小，易于保证几何精度要求，生产效率高。
附图说明
[0036]图1电化学套料粗加工示意图；
[0037]图2套料芯体成型过程示意图；
[0038]图3电化学磨削半精加工、精加工示意图；
[0039]图4电化学腐蚀加工示意图。
[0040]图中：1、工艺支撑孔一；2、电化学毛坯已加工面；3、工艺支撑孔二；4、工艺凸台一；5、工艺凸台二；6、流液口；7、套料加工电解液；8、电解液接口；9、套料电极；10、支撑销二；11、套料运动轨迹；12、夹具气孔；13、抽真空夹紧；14、支撑销一；15、夹具体；16、定位面；17、电化学磨削加工电解液；18、旋转方向；19、指状电极；20、指状电极出液口；21、指状电极出液；22、电极运动轨迹一；23、电极运动轨迹二；24、金属包边内表面底部槽；25、工具电极；26、电化学溶液；100、电化学加工毛坯；101、套料芯体；102、电化学磨削毛坯；103、待毛化毛坯；104、电化学腐蚀过渡件；105、金属包边；200、电化学套料加工电源；201、电化学磨削加工电源；202、电化学腐蚀参数电源；300、套料加工切入；301、套料加工切出；400、电化学套料加工；500、电化学磨削加工；501、电化学磨削切出；502、电化学磨削切入；600、电化学腐蚀加工。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装，包括金属包边(105)以及夹具体(15)，其特征在于：金属包边(105)的横截面为U形，金属包边(105)靠近中心点的一侧为加工面，金属包边(105)远离中心点的一侧为电化学毛坯已加工面(2)，夹具体(15)上开设有与金属包边(105)贴合的条形槽，条形槽的内壁为定位面(16)。2.根据权利要求1所述的复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装，其特征在于：所述(15)的两侧均开设有夹具气孔(12)。3.根据权利要求1所述的复合风扇叶片、金属包边内表面加工工装，其特征在于：所述夹具体(15)的两端分别安装有支撑销二(10)以及支撑销一(14)，条形槽的两侧内壁上均开设有三组矩形凹槽。4.金属包边内表面加工工装的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：进行装夹，将电化学加工毛坯(100)装夹到夹具体(15)上；第二步:通过电化学套料加工(400)对装夹在夹具体(15)上的电化学加工毛坯(100)加工的到电化学磨削毛坯(102)；第三步：通过电化学磨削加工(500)对电化学磨削毛坯(102)进行加工，得到待毛化毛坯(103)，制备电化学腐蚀过渡件(104)；第四步：用线切割切除电化学腐蚀过渡件(104)的两边工艺凸台一(4)和工艺凸台二(5)，得到成品零件金属包边(105)。5.根据权利要求4所述的金属包边内表面加工工装的加工方法，其特征在于：所述第二步中的电化学套料加工(400)包括以下步骤：S1：将工艺凸台一(4)和套料电极(9)分别连接到电化学套料加工电源(200)的正极和负极；S2：套料电极(9)从套料加工切入(300)位置接近工艺凸台二(5)的端面，同时套料加工电解液接口(8)从所述套料电极(9)流出，套料电极(9)沿着套料运动轨迹(11)按电化学加工进给速度一至三mm/min向套料加工切出(301)位置移动，套料芯体(101)被逐渐加工出来，套料电极(9)移动过程中插入支撑销一(14)和支撑销二(10)；S3：继续运动套料电极9至套料加工切出(301)位置并进一步从工艺凸台一(4)切出，取出支撑销一(14)和支撑销二(10)，移除套料芯体(101)，完成电化学套料加工，并生成电化学磨削毛坯(102)。6.根据权利要求5所述的金属包边内表面加工工装的加工方法，其特征在于：所述插入支撑销一(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐惠宇，贾明，袁人炜，
申请(专利权)人：上海联擎动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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