[其他]用于加工轉子的翼型的多軸電化學加工機床

無效

• 申請號: 86108056
• 申請日: 1986-11-27
• 公開（公告）號: CN86108056A
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 愛德穆德·R·海恩曼
• 申請（專利權）人: ?？怂?塞爾-奧公司
• 主分類號: B23H9/10
• 分類號: B23H9/10;B23H3/00;C25F3/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 孫蜀宗

本發明涉及對工件進行電化學加工的機床和方法，更具體地說涉及對一種帶有旋轉對稱的中央輪轂及圍繞輪轂圓周分布的徑向伸出的附屬部（例如翼型）進行電化學加工的機床和方法。

電化學加工（ECM）是一種已公知的加工金屬工件的方法，并且過去已被用于加工附在一個中央圓柱形輪轂上并圍繞輪轂徑向伸出的單個葉片和復雜的翼型葉片的復雜翼形。

加工一個整體葉片式燃氣輪機轉子或葉輪的從中央輪轂伸出的單個葉片的ECM裝置示于1970年8月11日公告的Stark等人的美國專利第3523876號;1973年1月30日公告的Stark等人的美國專利第3714017號;和1974年4月9日公告的Kawafune等人的美國專利第3803009號。在這些專利中，翼型完全是用ECM方法從一個圓柱形毛坯或盤形材料加工出的。

1966年11月29日公告的Trager的美國專利第3288699號說明了一種同時加工與一個透平葉輪毛坯或盤成為整體的多個翼型的ECM裝置，其中當陰極軸向前進時，工件（透平葉輪毛坯）轉過一選定的角度使翼型在被陰極加工時形成曲線。

1976年7月20日公告的Lucas的美國專利第3970538號敘述了一種加工與中央輪轂整體鑄造的翼型葉片的有尺寸余量的進氣邊和出氣邊以形成燃氣輪機的整體葉片式轉子的ECM機床。公開了一種對進氣邊和出氣邊進行ECM加工的特殊陰極結構。

其他的先有技術都采用了從一件加長毛坯加工出多個翼型葉片或一次加工一個單個翼型的ECM裝置。例如，1981年3月17日公告的Wilson等人的美國專利第4256555號說明了用對置的陰極電化學加工一個單個翼型葉片預成形坯，陰極被一般機床上的桿或動臂推動朝著葉片預成形坯的兩側面運動。過去，采用一個伺服電機驅動的一個滾珠絲杠副驅動每個其上帶陰極的桿。在該專利中，陰極桿被與葉片中心線成45°角沿兩相對方向驅動。1967年3月14日公告的Goodwin的美國專利第3309294號說明了使燃氣輪機的軸流壓氣機的一個單個金屬翼型葉片成形的ECM裝置。

1977年10月4日公告的Schrader的美國專利第4052284號說明了一種至少使一個工件上的多個翼型部分成形的ECM裝置。該裝置包括多個可單獨運動的電極，每對電極可沿與工件側面成一銳角的軌跡運動。1977年11月8日公告的Schrader的美國專利第4057475號敘述了一種在一個單個工件上形成多個翼面的ECM方法。1976年9月11日公告的Schrader的美國專利第4167462號敘述了一種帶有被多個相同的液壓泵驅動的多個電極的ECM機床的控制系統。

1982年10月23日公告的Sanders的美國專利第360114號公開了一種采用往復運動的陰極結構的ECM機床及方法。1985年3月12日公告的Inoue的美國專利第4504721號說明了一臺在一個工件中形成一個三維空腔的多軸放電機床。

本發明考慮用于電化學加工一個工件的一種多軸機床，其中陰極裝置和形成一個電解腔的裝置可沿多個方向相對運動，以便使陰極裝置接近諸如定位于電解腔內的工件加工位置的整體葉片式轉子的翼型葉片之類工件。

在一種典型的工作實施例中，形成電解腔的裝置包括與腔連通的接近裝置，一個陰極裝置有間隔地收入接近裝置，以便沿第一方向運動而其工作面大體上朝著處于腔內的加工位置的工件的側面運動，并沿與第一方向交叉（最好垂直）的第二方向運動而其工作面大體上平行于工件的側面運動。陰極裝置支承在陰極支承裝置上以便沿第一方向運動，該陰極支承裝置本身可沿第二方向相對于電解腔運動。一旦陰極裝置被定位于相對于工作加工位置的所希望的原始陰極開始或加工位置，則夾緊裝置起作用以便可放松地夾緊陰極支承裝置防止沿第二方向運動。機床上的裝置使陰極裝置沿第一方向運動，以便實現用電化學方法對工件加工。最好，陰極裝置沿第一和第二方向的運動借助于使一個方向或軸線傾斜實際上提供三維的陰極運動。

一般來說，在電解腔形成裝置和陰極支承裝置之間提供密封裝置，當夾持裝置起作用時密封裝置被壓縮，以便沿第二方向把陰極支承裝置保持在所希望的陰極開始或加工位置。

在一種最佳實施例中，形成電解腔的裝置包括在它的對置側面的接近裝置，第一和第二陰極裝置有間隙地收入各自的一個接近裝置，同時每個陰極裝置與各自的第一和第二陰極支承裝置及夾持裝置配合動作，以便當ECM加工過程中，在其第二方向可放松地鎖定時，陰極裝置可以朝著在電解腔中的工件的對置側面前進。

圖1是燃氣輪機整體葉片轉子（IBR）的透視示意圖。

圖2是圖1中一部分的俯視圖。