本發明涉及一種套形電解加工工具陰極評價準則及設計方法，屬于電解加工。
背景技術：
1、航空發動機作為飛機的心臟，是一種高度復雜和精密的結構，發動機由不同尺寸的葉片組成，發動機葉片多采用鈦合金、高溫合金等難加工材料制造，采用傳統加工方式存在加工切削難、應力變形大、刀具損耗高等問題，電解加工憑借其加工范圍廣、陰極無損耗等優點，廣泛應用于航空發動機葉片的制造。
2、在此基礎上，有研究人員在專利“多級整流定子內向葉片的套料電解加工裝置與方法”（申請號cn201911298730.3?發明人?朱棟?張超?朱荻）中設計了一種多級整流定子內向葉片的套料電解加工裝置，能夠滿足內向葉片的套料電解加工需求。在專利“雙葉片套料電解加工裝置及其加工方法”（申請號cn202010425084.9?發明人?朱棟?張曉博?林家豪）中設計了陰極座內的絕緣套,以及相鄰兩側葉片的保護套,可防止加工中葉片和已加工葉片發生雜散腐蝕現象。在專利“增液孔強化供液的套形電解加工裝置”（申請號cn202211131128.2?發明人?張超?武郜宇?潘思遠?丁金明?謝瑋?李國慶?張利歐）中設計了一種增液孔強化供液的套形電解加工裝置，增液孔的設計對加工區域流場低速區進行補充供液,改善了流場的均勻性和穩定性,有助于實現零件的高速套形電解加工。
3、套形電解加工是根據陰極片腐蝕工件端面指定區域，從而得到葉片的一種加工方法。陰極片內腔尺寸根據所加工葉片尺寸設計得到。在加工過程中工件與電源正極相連，陽極不斷溶解，陰極片與電源負極相連，陰極片不斷進給將葉片周圍材料去除，從而套出葉片形狀完成加工。為了保護已加工葉片，陰極中間設計了絕緣套結構，工具陰極在電解液沖擊下發生變形會影響葉片加工精度。
4、在套形電解加工中，加工區域電解液流速低容易造成缺液，導致電解液難以帶走電解產物，出現打火短路現象。因此套形電解加工最重要的就是對工具陰極的設計，要保證加工過程中工具陰極的變形量滿足設計準則，加工區域流場均勻，低流速點占比控制在一定范圍內。
技術實現思路
1、本發明提出一種套形電解加工工具陰極評價準則及設計方法，通過正交試驗，流固耦合仿真降低工具陰極的變形量，提高套形電解加工的精度。
2、一種套形電解加工工具陰極評價準則及設計方法，其特征在于包括以下過程：
3、步驟一：根據套形電解加工葉片結構尺寸和通道寬度初步設計工具陰極，工具陰極由陰極片、陰極底座、絕緣套三部分組成，其中絕緣套外側設置有加強筋；
4、步驟二：加工中，因電解液在工具陰極之間流動對工具陰極產生壓力引起工具陰極變形，而影響陰極片、陰極底座和絕緣套變形量和加工區域低流速點占比的影響因素包括：陰極片厚度、陰極底座側壁厚度、絕緣套厚度和、加強筋個數、加強筋寬度、加強筋位置；以上述影響因素為正交試驗參數，設計多因素多水平正交試驗表；
5、步驟三：根據多因素正交試驗表，建立相應的工具陰極模型，對每個模型進行流固耦合仿真，得到對應的陰極片變形量x1、陰極底座變形量x2、絕緣套變形量x3和加工區域低流速點占比a%；
6、其中x1、x2、x3分別指陰極片、陰極底座、絕緣套最大變形處的變形量；x1、x2、x3均要小于d/10，其中d指葉型設計精度；
7、加工區域低流速點占比a%計算方法為：在加工區域均勻的取a個點，根據雷諾數流體運動狀態是層流的點為低流速點，低流速點占比即為低流速點占總點數a的百分比；加工區域低流速點占比a%要小于設置值b%，設定值b%根據工具陰極進給速度確定，其中進給速度越快設定值b%越小；
8、步驟四：根據正交試驗結果分別對陰極片變形量，陰極底座變形量，絕緣套變形量，加工區域低流速點占比進行分析，得到單個因素對陰極片變形量、陰極底座變形量、絕緣套變形量和加工區域低流速點占比的影響規律，并對正交表多個因素對陰極片變形量、陰極底座變形量、絕緣套變形量和加工區域低流速點占比的影響程度進行排序，若兩類因素對不同工具陰極影響程度相同，則優先對工具陰極中變形量較大部件的影響因素進行排序；
9、步驟五：跟據多個因素的影響程度，先選擇影響程度最大的因素，結合該因素影響規律，改變該因素使陰極片變形量減小，直至改變該因素導致陰極底座變形量、絕緣套變形量或者加工區域低流速點占比不滿足評價準則，該因素優化結束，然后依次優化剩余因素；
10、步驟六：在優化過程中，陰極片變形量、陰極底座變形量、絕緣套變形量和加工區域低流速點占比均滿足設計準則，即陰極片變形量、陰極底座變形量和絕緣套變形量控制在d/10以內，同時加工區域低流速點占比低于b%；
11、步驟七：設計結束，得到套形電解加工對應葉片尺寸的工具陰極結構和尺寸。
12、本發明的有益效果在于：
13、1.?本發明提出了一種套形電解加工工具陰極設計方法，以傳統套形電解加工工具陰極結構為基礎，根據影響電解加工過程中工具陰極變形量的因素，設計多因素正交試驗表，建立模型并開展流固耦合仿真分析，得到對應的工具陰極變形量和加工區域低流速點占比，可以精確設計出工具陰極，實現工具陰極的精確快速設計，具有較強的通用性。
14、2.?提出以工具陰極變形量和加工區域低流速點占比為評價準則。綜合考慮了工具陰極變形量和加工區域流場均勻性提高設計精度。
15、3.?根據正交試驗結果分別對陰極片變形量，陰極底座變形量，絕緣套變形量，加工區域低流速點占比進行分析，得到單個因素對工具陰極變形量和加工區域低流速點占比的影響規律，和多個因素對工具陰極變形量和加工區域低流速點占比的影響程度，為優化陰極提供準確高效的方向
1.一種套形電解加工工具陰極評價準則及設計方法，其特征在于包括以下過程：
2.根據權利要求1所述的套形電解加工工具陰極評價準則及設計方法，其特征：