本发明涉及电解加工领域，介绍了一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置。
背景技术：
1、随着技术的发展，通过采用整体结构，简化了航空发动机的结构，零件数量也明显减少，但这也使得机械加工技术难度大大提高。整体闭式构件多采用钛合金、镍基高温合金等典型的难加工材料，而且闭式构件的结构封闭，流道几何形状弯曲且狭窄，常规的机械加工刀具可达性差；闭式构件对加工工艺的稳定性要求高，一旦出现一个叶片不合格，就会导致整个构件报废，制造风险大，成本高。
2、电解加工是一种利用金属阳极电化学溶解原理去除材料的制造技术。相对于传统加工，电解加工由于加工速度快、表面质量好、无切削力、工具阴极无损耗等特点，现已成为航空航天零部件制造的一种关键技术。然而，电解加工时难以保证电解液仅在加工区从而造成已加工好的叶片会遭受杂散电流的二次腐蚀。传统的解决方法采用在阴极背面涂敷绝缘涂层的方法，而各种的表面绝缘涂层在高速、高压的电解液冲击下容易被破坏剥落，与基体结合力不强，使用周期短，降低了电解加工效率。针对闭式构件的高工艺精度要求，需要保证电解加工时流场的稳定性，提高加工精度的一致性。
3、在专利“一种电解加工阴极绝缘涂层的制备方法”（申请号cn108607796a 发明人张志金 张明岐 陈海明 黄明涛 程小元）中提出采用静电喷涂酚醛树脂粉末方式绝缘，此方法工序相对繁琐 ，且对操作者的经验有较高要求。在专利“一种制作电解切割加工用阴极的方法”（申请号cn107671504a 发明人 陈志同 姚俊 徐志鹏 张延良 周夏芳）中提出利用高强度纤维丝线，将绝缘层缝合来提高粘接强度，提高绝缘层的耐用度。此方法适合中空结构的阴极，具有一定局限性。在专利“一种用于电解加工中阴极绝缘的装置”（申请号cn108817582a 发明人 徐坤 张朝阳 朱浩 戴学仁 顾秦铭）中提出在阴极表面制备超疏水微结构，利用超疏水结构吸附气泡，形成绝缘气膜，实现阴极表面的选择性绝缘。此方法的加工成本高于传统方法，且与绝缘涂层的本质相同，存在难以抵抗高速高压电解液冲击的问题。
4、现有的闭式构件的电解加工方法中缺少对已加工叶片持久有效的绝缘保护，造成了所加工叶片的精度一致性不高，且加工的效率不高，增大了整体闭式构件的制造风险。因此，亟需一种有效且容易实现的工艺方法来提高闭式构件电解加工的精度、效率和可以持久保护已成形的叶片，避免已加工的叶片遭受二次腐蚀。
技术实现思路
1、为实现闭式构件精密电解加工和对已加工叶片的绝缘保护，本发明提出了一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，通过调控气体流量将电解液控制在加工区，利用自动伸缩的挡水块阻止电解液泄露，提高了电解加工流场的稳定性，实现了闭式叶环的精密电解加工和已加工叶片绝缘保护。
2、 一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，用于闭式叶环类叶片型面的精密电解加工，其特征在于：包括左封水夹具、右封水夹具、左导电块、右导电块、左挡水块、右挡水块、叶盆阴极、叶背阴极；左封水夹具和右封水夹具相对安装，中间间隙形成蓄液腔；所述的左导电块嵌装于左封水夹具，所述叶盆阴极安装于左封水夹具内侧并与左导电块连接；右导电块嵌装于右封水夹具，所述叶背阴极安装于右封水夹具内侧并与右导电块连接；所述的叶盆阴极的加工面根据叶片的叶盆设计，两个端面分别根据内流道面、外流道面设计而成；所述的叶背阴极的加工面根据叶片的叶背设计，两个端面分别根据内流道面、外流道面设计而成；所述叶盆阴极和叶背阴极插入到闭式构件的加工区；其中叶盆阴极加工面与待加工叶盆型面之间的区域称为叶盆加工区，叶盆阴极背面与已加工叶片叶背型面之间的区域称为叶背防护区；其中叶背阴极加工面与待加工叶背型面之间的区域称为叶背加工区，叶背阴极背面与已加工叶片叶盆型面之间的区域称为叶盆防护区；上述左封水夹具和右封水夹具中间的蓄液腔的一端为进液口，一端为出液口，出液口与叶盆加工区、叶背加工区对接；所述叶盆阴极背侧开有气道，该气道入口依次通过左导电块上设置的气道、左封水夹具上设置的气道与气源设备相连；该气道出口设有流量调节孔与叶背防护区联通；所述叶背阴极背侧开有气道，该气道入口依次通过右导电块上设置的气道、右封水夹具上设置的气道与气源设备相连；该气道出口设有流量调节孔与叶盆防护区联通； 上述左封水夹具设置有左挡水块，左挡水块位于闭式构件毛坯的叶背防护区左侧；右封水夹具设置有右挡水块，右挡水块位于叶环毛坯的叶盆防护区右侧；所述的左挡水块、右挡水块在伸缩弹簧的作用下与闭式构件毛坯的上端面紧密贴合防止电解液和高压气体从此端面间隙中泄露。
3、所述的一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，其特征在于：所述位于叶盆阴极、叶背阴极背面的出气口处的流量调节孔，孔的数量和孔径的大小是根据加工时非加工区的杂散电流密度设计而成，通过仿真软件模拟后设计气压和孔径的大小来控制气体的流量，进而控制杂散电流避免腐蚀非加工区。
4、所述的闭式构件电解加工杂散电流调控装置的方法，其特征在于包括以下过程：加工前，将叶盆阴极、叶背阴极、左导电块、右导电块、伸缩弹簧、左挡水块和右挡水块全部安装在封水夹具模块中，并将整个夹具模块与机床驱动轴连接；调校夹具模块实现夹具的合模，将夹具移动到初始的加工位置；安装闭式构件毛坯；加工时，电解液从进液口流入，经过夹具模块蓄液腔后，从叶盆加工区和叶背加工区流出；高压气体从进气口流入，叶盆阴极、叶背阴极分别朝向叶片型面方向进给，在流量调节孔的作用下，高压气体进入叶背防护区和叶盆防护区形成一层气屏蔽层，阻挡多余的电解液从闭式构件的内流道、外流道进入非加工区，调节杂散电流的分布从而避免造成已加工叶片的二次腐蚀；加工结束后进行退刀，关闭电解液阀门和气阀，将阴极从闭式构件的通道内退出，转动分度，将阴极移动到下一个叶片通道内，准备开始加工下个叶片；
5、本发明的优点在于：
6、本发明能避免闭式构件的已加工叶片被二次腐蚀，有效提高闭式构件电解加工的精度。提出的一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，通过控制电解液和气体的流量来调控杂散电流的分布，避免已加工的叶片被二次腐蚀。
7、本发明提高了闭式构件电解加工的稳定性。伸缩的挡水块防止电解液和气体从夹具与闭式构件毛坯之间的间隙泄露，保证了加工区的电解液和气体供应充足。
8、本发明能够提高闭式构件电解加工余量的一致性和加工效率。稳定供应的气体可以实现持续绝缘的效果，避免阴极重复绝缘和二次装夹，该工艺方法的适应性好，可以实现加工各种规格的闭式构件或其它整体构件。
1.一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，用于闭式叶环类叶片型面的精密电解加工，其特征在于：
2.利用权利要求1所述的一种闭式构件电解加工杂散电流调控装置，其特征在于：所述位于叶盆阴极（14）、叶背阴极（15）背面的出气口处的流量调节孔（11），孔的数量和孔径的大小是根据加工时非加工区的杂散电流密度设计而成，通过仿真软件模拟后设计气压和孔径的大小来控制气体的流量，进而控制杂散电流避免腐蚀非加工区。
3.利用权利要求1所述的闭式构件电解加工杂散电流调控装置的方法，其特征在于包括以下过程：
