本发明涉及电解加工，特别是涉及一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置及方法。
背景技术：
1、整体叶盘是针对高性能航空发动机而设计的一种新型结构件，旨在减轻结构重量、减少零件数量，提升气动效率，已成为新型航空发动机中不可或缺的一部分。这类构件通常采用钛合金、镍基高温合金等新型难加工材料制造，其叶片型面复杂，通道开敞性差，加工精度要求高，使得采用传统制造工艺加工整体叶盘将面临加工周期长、制造成本高等难题。
2、电解加工是基于电化学阳极溶解的原理来去除金属材料的加工方法，具有可变电极无损耗、加工范围广、加工表面质量好等诸多优点，可以很好地克服整体叶盘制造的诸多难题，是优质、高效、低成本、快速响应地解决整体叶盘加工难题的技术途径之一。
3、整体叶盘电解加工中，包括叶栅通道粗加工和叶片型面精加工两道工序。叶栅通道加工是采用成型电极在叶盘毛坯上依据叶片分布留有余量的电化学溶解出叶间通道，绝大多数材料在叶栅通道加工中被去除。现有的叶栅通道电解加工技术主要有以下三类：套形电解加工、径向进给电解加工和数控电解加工。目前，径向进给电解加工方法仍然以单电极加工为主，即一个叶栅通道加工结束后，方才进行下一个叶栅的加工。然而，对于数控电解加工来说，一些专利已提出了整体叶盘多电极电解加工方法，例如，在专利“整体叶轮多通道电解加工装置”中提出了一种基于曲柄摇块机构传动的多管电极电解加工装置；在专利“一种整体叶盘高效电解开槽加工的夹具及方法”中，提出了一种基于同步轮和惰轮机构传动的多管电极电解加工装置，能实现多个叶栅通道的同步电解加工，但是上述两个技术均需要通过复杂的电控来实现阴极工具的螺旋进给，电控以及其传动机构复杂，且加工过程不稳定。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、工作状态稳定且加工效率高。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，包括：
4、阴极工具；
5、导向组件，所述阴极工具与所述导向组件沿着进给轨迹能够滑动地连接，所述进给轨迹具有沿着叶盘毛坯径向以及绕所述阴极工具中心线周向的分量；以及
6、传动组件，所述阴极工具通过所述传动组件和机床主轴传动连接，所述传动组件用于将机床主轴的轴向运动转换为沿着叶盘毛坯的径向运动。
7、优选的，所述传动组件包括转接盘、斜导轨和滑块，所述转接盘与所述主轴传动连接，所述斜导轨与所述转接盘固定连接，所述斜导轨与所述叶盘毛坯轴线之间的夹角为锐角，所述斜导轨设置于所述叶盘毛坯周向外侧，所述滑块滑动设置于所述斜导轨上，所述阴极工具绕自身中心线能够转动地设置于所述滑块上。
8、优选的，所述转接盘与所述机床主轴固定连接。
9、优选的，包括多个斜导轨，多个所述斜导轨绕圆周依次设置于所述转接盘上。
10、优选的，所述阴极工具通过一个连接铰链和一个阴极杆转动连接于所述滑块上。
11、优选的，所述阴极工具包括上阴极件和下阴极件，所述上阴极件和所述下阴极件的一端均铰接于转轴上，另一端均与所述导向组件沿着所述进给轨迹能够滑动地连接，所述转轴与所述滑块固定连接，处于工作状态下的所述转轴沿着所述叶盘毛坯的径向延伸。
12、优选的，所述导向组件包括导向通道，所述叶盘毛坯位于所述导向通道的一侧，所述阴极工具自所述导向通道的另一侧伸入至所述导向通道内，所述导向通道内设置有两条滑槽，所述阴极工具的两端设置有两个导向柱，两个所述导向柱分别滑动设置于两条滑槽内，所述滑槽沿着所述进给轨迹延伸。
13、优选的，所述滑槽沿着一螺旋线延伸。
14、优选的，还包括圆环状的夹具，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具和所述下夹具用于夹持叶盘毛坯，所述上夹具和所述下夹具靠近外侧的部分环形结构上开设有多个所述导向通道。
15、优选的，所述上阴极件和所述下阴极件的朝向叶盘毛坯中心的端面上设置有通液槽，远离所述叶盘毛坯中心的端面上设置有进液口。
16、本发明还提供了一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工方法，包括：
17、(1)叶盘毛坯安装在加工工位上；
18、(2)机床主轴通过传动组件带动阴极工具在导向组件的导向下沿着进给轨迹朝叶盘毛坯的中部进给加工，加工过程中，朝加工区域通入电解液，叶盘毛坯通过电化学溶解出多个叶栅通道的三维轮廓；
19、(3)加工完成一组叶栅通道后，停止供液，断电，机床主轴通过传动组件带动阴极工具在导向组件的导向下远离叶盘毛坯退回初始位置；
20、(4)叶盘毛坯旋转分度，重复上述操作直至将所有叶栅通道加工完成。
21、(5)加工结束，关闭电源，关闭电解液循环系统。
22、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
23、1、本发明通过设置导向组件来对阴极工具进行导向，将主轴轴向运动通过传动机构转变为径向运动后，再利用导向组件来将径向运动转变为旋转或螺旋进给运动，进而实现利用简单的机械结构来使得阴极工具按照所设定的轨迹进给。因此，本发明提供的装置结构简单且工作状态稳定。
24、2、本发明采用多通道同时加工整体叶盘叶栅通道，一次可加工多个叶栅，极大地提高了整体叶盘的加工效率，大幅度缩短制造周期。
25、3、本发明仅通过单个主轴轴向进给即可实现多个阴极工具的同步旋转进给，简化了机床机构，具有普适性，实现“单轴输入、多轴输出”协同运动。
26、4、本发明加工过程中，各支路上阴极件、下阴极件的运动轨迹互不干涉，独立性强，一致性好；可根据叶盘叶片数量调整阴极工具个数以满足加工需求；可以通过调整上下阴极件的加工轨迹从而更好加工大弯扭叶片，获得较好余量差，有较强的工艺适应性；且各阴极块电解液流动方式采用正流式，不需要额外导流块、定位夹具，提高整体机构安装效率。
27、5、与传统的侧流式组装夹具相比，本发明中的夹具只包括上夹具、下夹具，节约制造成本，避免了装配过程中造成的加工误差，提高安装效率；加工不同弯扭叶片时，只需更换具有不同滑槽结构的上、下夹具即可开始加工，提高了安装的灵活性。
1.一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述传动组件包括转接盘、斜导轨和滑块，所述转接盘与所述主轴传动连接，所述斜导轨与所述转接盘固定连接，所述斜导轨与所述叶盘毛坯轴线之间的夹角为锐角，所述斜导轨设置于所述叶盘毛坯周向外侧，所述滑块滑动设置于所述斜导轨上，所述阴极工具绕自身中心线能够转动地设置于所述滑块上。
3.根据权利要求2所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述转接盘与所述机床主轴固定连接。
4.根据权利要求2所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：包括多个斜导轨，多个所述斜导轨绕圆周依次设置于所述转接盘上。
5.根据权利要求2所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述阴极工具通过一个连接铰链和一个阴极杆转动连接于所述滑块上。
6.根据权利要求5所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述阴极工具包括上阴极件和下阴极件，所述上阴极件和所述下阴极件的一端均铰接于转轴上，另一端均与所述导向组件沿着所述进给轨迹能够滑动地连接，所述转轴与所述滑块固定连接，处于工作状态下的所述转轴沿着所述叶盘毛坯的径向延伸。
7.根据权利要求6所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述导向组件包括导向通道，所述叶盘毛坯位于所述导向通道的一侧，所述阴极工具自所述导向通道的另一侧伸入至所述导向通道内，所述导向通道内设置有两条滑槽，所述阴极工具的两端设置有两个导向柱，两个所述导向柱分别滑动设置于两条滑槽内，所述滑槽沿着所述进给轨迹延伸。
8.根据权利要求7所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：还包括圆环状的夹具，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具和所述下夹具用于夹持叶盘毛坯，所述上夹具和所述下夹具靠近外侧的部分环形结构上开设有多个所述导向通道。
9.根据权利要求6所述的整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工装置，其特征在于：所述上阴极件和所述下阴极件的朝向叶盘毛坯中心的端面上设置有通液槽，远离所述叶盘毛坯中心的端面上设置有进液口。
10.一种整体叶盘多通道可变阴极径向电解加工方法，其特征在于：包括：
