孔内表面竹节状结构电解加工电极及加工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115740656A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211558329.0(22)申请日2022.12.06(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人房晓龙雍宾(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师王芳(51)Int.Cl.B23H3/04(2006.01)B23H9/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称孔内表面竹节状结构电解加工电极及加工方法(57)摘要本发明涉及电解加工技术领域，公开一种孔内表面竹节状结构电解加工电极及使用该电极进行孔内表面竹节状结构加工的加工方法，电极包括：内层金属管，内层金属管的底端形成有环形金属凸缘；与内层金属管同轴设置，且外径等于环形金属凸缘外径的外层金属管，外层金属管套设于内层金属管的外侧壁上；绝缘结构，内层金属管的外侧壁与外层金属管的内侧壁以及外层金属管的底端与环形金属凸缘的顶端均通过绝缘结构隔开；至少一个绝缘套，各个绝缘套均嵌套于外层金属管的外侧壁上，全部绝缘套沿外层金属管的轴线方向依次设置。利用该电极进行孔内表面竹节状结构加工，无需进行大量基础试验积累进给速度‑电压‑孔径数据，且加工效率更高。CN115740656ACN115740656A权利要求书1/1页1.一种孔内表面竹节状结构电解加工电极，其特征在于，包括：内层金属管，所述内层金属管的底端沿径向向外凸出形成有环形金属凸缘；外层金属管，所述外层金属管套设于所述内层金属管的外侧壁上，所述外层金属管与所述内层金属管同轴设置，所述外层金属管的外径等于所述环形金属凸缘的外径；绝缘结构，所述内层金属管的外侧壁与所述外层金属管的内侧壁以及所述外层金属管的底端与所述环形金属凸缘的顶端均通过所述绝缘结构隔开；至少一个绝缘套，所述外层金属管的外侧壁上设置有至少一个环形凹槽，全部所述环形凹槽沿所述外层金属管的轴线方向依次设置，所述绝缘套的形状与所述环形凹槽的形状相匹配，所述绝缘套与所述环形凹槽一一对应，各个所述绝缘套均设置于各自所对应的所述环形凹槽内。2.根据权利要求1所述的孔内表面竹节状结构电解加工电极，其特征在于，所述内层金属管的外侧壁上以及所述环形金属凸缘的顶端均设置有绝缘胶水，所述绝缘胶水固化后形成所述绝缘结构。3.根据权利要求1所述的孔内表面竹节状结构电解加工电极，其特征在于，所述外层金属管采用耐腐蚀金属材料制成。4.根据权利要求1所述的孔内表面竹节状结构电解加工电极，其特征在于，所述绝缘套的数量为三个。5.一种孔内表面竹节状结构加工方法，其特征在于，使用如权利要求1‑4任一项所述的孔内表面竹节状结构电解加工电极对孔内表面竹节状结构进行加工，包括以下步骤：步骤一，直孔加工，将所述内层金属管与电源的负极相连，将所述外层金属管和工件均与所述电源的正极相连，且所述外层金属管所取电位值等于所述工件的电位值，将所述孔内表面竹节状结构电解加工电极的底端与所述工件相对，在所述孔内表面竹节状结构电解加工电极的内层金属管的内部持续通入流动的电解液，并朝向靠近所述工件的方向匀速移动所述孔内表面竹节状结构电解加工电极，利用所述孔内表面竹节状结构电解加工电极的底端逐渐腐蚀所述工件，以形成所述直孔；步骤二，在所述直孔的内表面加工所述竹节状结构，所述直孔加工完成后，所述内层金属管不通电，将所述外层金属管与所述电源的负极相连，所述孔内表面竹节状结构电解加工电极的位置保持不变，利用所述外层金属管外侧壁不设置所述绝缘套的部分腐蚀所述直孔的内表面，以在所述直孔的内表面形成所述竹节状结构。2CN115740656A说明书1/5页孔内表面竹节状结构电解加工电极及加工方法技术领域[0001]本发明涉及电解加工技术领域，特别是涉及一种孔内表面竹节状结构电解加工电极及加工方法。背景技术[0002]随着高新技术产品性能要求的快速发展，复杂内部特征小孔、异型微小孔等被广泛应用于国防、医疗等领域。例如航空发动机涡轮叶片肋状冷却通道，其内表面呈竹节状结构，由两种不同直径的孔组成，且两种不同直径的孔间隔设置，竹节状结构可以增强气流的湍流程度来提高涡轮叶片的散热效率，进而提高航空发动机功率，由于加工原理的限制，机械加工、激光加工、电火花加工等常见的孔加工方法均无法实现上述竹节状结构孔内表面的加工。[0003]管电极电解加工选用成型中空金属管作为工具电极，加工时，工件接电源正极，管电极接电源负极；管电极底部与工件之间保持一定的初始加工间隙(管电极底部与工件之间的距离)，当在工件与管电极之间施加一定的加工电压后，电极端部正对区域的材料发生电化学阳极溶解，工件材料以离子形式去除。通过机床Z轴带动管电极相对工件相向运动，就