本发明涉及一种具有阵列群缝结构的柔性电极及其变形控制机构与应用，属于电解加工。
背景技术：
1、电解加工是一种基于阳极电化学溶解原理去除材料的非接触式特种加工方法，与传统加工方法相比，由于其具有工具无损耗，材料去除率高，无切削力，表面质量好等优点，被广泛应用于航空发动机零部件的加工，特别是叶片、叶盘类零件的加工，已成为其主流加工工艺之一。
2、在专利“一种整体叶盘电解加工方法”(申请号201811128151.x申请人中国航空制造技术研究院，发明人黄明涛张明岐程小元傅军英)中，提出利用工具阴极径向进给加工出叶栅通道后，驱动整体叶盘顺时针、逆时针旋转，靠近工具阴极进行电解精加工。
3、在专利“双叶片套料电解加工装置及其加工方法”(申请号202010425084.9申请人南京航空航天大学，发明人朱栋张晓博林家豪)中，针对具有大小叶片的整体构件，设计两种特征的整体式工具阴极，将工具阴极沿轴向进给，实现双叶片的快速套型加工，设计了双流道均流供液流场,保证两叶片加工区域内具有充足的电解液，在阴极前缘端面涂覆绝缘层,后缘尾部添加绝缘块,将阴极非加工区域与工件隔离,保护工件盘体的基体和叶片的尾缘。
4、在专利“双面组合双阴极及分段控电整体叶盘电解加工方法”(申请号202210306217.x申请人南京航空航天大学，发明人徐正扬沈振宇刘嘉朱栋)中，在同加工周期内分步电解依次完成叶片全型面加工，无需分开设计更换阴极与夹具，避免了传统整体叶盘通道预加工和型面精加工分离式电解加工的弊端，提高了加工效率且保证了加工质量与精度。
5、在专利“一种整体叶盘叶片电解精加工成形装置及其整体叶盘叶片加工成形方法”(申请号201310590896.9申请人盐城工学院，发明人王福元徐家文赵建社)中，主要电解液通过主导流缝进入导流区，经由导流区进入加工间隙，其余电解液通过补液引流缝进入补液腔，从上部对加工间隙进行补液，它与主电解液一起形成一个稳定加工流场。
6、在专利“多级叶盘多叶片套型电解加工机构及方法”(申请号202310427704.6申请人南京航空航天大学，发明人朱栋王朋辉朱荻刘嘉)中，该方法根据叶片特征，通过调整阴极内轮廓、绝缘水套内轮廓、安装杆在圆盘上安装位置、径向限位槽的位置和径向长度等参数，实现具有不同特征叶片的两级叶片同时电解加工。
7、柔性电极动态变形电解加工是用于复杂型面零件加工的新方法。该方法以简单形状的柔性电极作为工具阴极，以其侧壁作为加工面，在沿切割方向进给的同时，柔性电极承受载荷产生动态变形，从而完成复杂型面的加工。
8、在专利“柔性电极动态变形电解加工方法及应用”(申请号2021126103w申请人南京航空航天大学，发明人朱荻徐正扬刘琳)中，通过简单形状的电极，可以加工复杂型面，提高了电解加工效率，保证了加工精度，并将其应用整体叶盘零件的加工中。
9、在专利“柔性电极动态变形的双电极电解加工装置及方法”(申请号202210499138.5申请人南京航空航天大学，发明人徐正扬刘琳)中，该方法在加工时，根据加工型面的曲率变化特点，调控载荷施加轴的进给量，同时利用机构将旋转运动转化为电极的平移，并复合工件的旋转运动，从而实现柔性电极动态变形的双电极电解加工。
10、在专利“整体构件多叶栅的柔性电极动态变形电解加工装置及方法”(申请号202210497135.8申请人南京航空航天大学，发明人徐正扬刘琳)中，该方法简化了电极设计过程，采用多电极同时加工，极大地提高了加工效率。此外，柔性电极的数量及分布位置可根据实际整体叶盘型号进行调整，以适应不同加工需求。
11、在专利“形状记忆合金电极自主可控变形电解加工方法及装置”(申请号202211407585.x申请人南京航空航天大学，发明人徐正扬刘琳朱荻)中，使用形状记忆合金作为电极材料，零件初始型面线作为电极形状，通过热处理使电极在不同温度下对应不同的零件型面线形状。在进行电解加工时，电极与浮动夹具连接，通过设备调控电解液温度的变化，使其在不同位置产生相应变形。完成加工后，利用材料的形状记忆效应，通过对电极加热使其回复形状。
12、柔性电极是柔性电极动态变形电解加工的重要载体，其结构特性与材料特性均会对电解加工的顺利进行产生重要影响。本发明提出了一种具有阵列群缝结构的柔性电极及其变形机构，所设计的柔性电极具有良好的柔性，可实现变形及自主回复，并且可以重复使用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可实现变形自主回复的具有阵列群缝结构的柔性电极，同时配合其变形控制机构，实现柔性电极动态变形电解加工。
2、一种具有阵列群缝结构的柔性电极，其特征在于：
3、采用具有圆形截面或方形截面的中空金属管作为柔性电极；
4、其中中空金属管的结构参数包括圆形截面的直径d或矩形截面的边长d，金属管的壁厚δ；该参数是根据加工零件通道宽度的大小，综合考虑电解液的流量所决定的；
5、上述中空金属管在其侧壁加工阵列排布的等距群缝结构；群缝结构在中空金属管左右两侧等距阵列排布，即左侧相邻缝结构之间的距离为d1，右侧相邻缝结构之间的距离为d1；左侧缝结构与右侧缝结构之间的距离为d1/2；其中缝宽d2始终小于缝间距d1；所述电极柔性与刚性的控制与调节可通过调整群缝结构的结构参数来实现，从而使柔性电极实现变形后的自主回复与重复使用,在圆形截面的直径d或矩形截面的边长d，金属管的壁厚δ不变的前提下，缝长l与缝宽d2的大小与电极的刚性呈负相关，与电极的柔性呈正相关；缝间距d1的大小与电极的刚性呈正相关，与电极的柔性呈负相关；
6、在电解加工过程中，柔性电极两端承受载荷产生变形，电解液由电极两端进入，通过群缝结构流入加工间隙，从而完成材料的去除。
7、应用于上述柔性电极的变形控制机构，其特征在于：
8、共有两套结构相同,且左右对称布置得变形控制机构；它由电极夹头(v-1)、导流管(v-2)、进液管(v-3)、长连杆(v-4)、导轨(v-5)、滑块(v-6)、连接座(v-7)、直角连杆(v-8)组成；其中长连杆(v-4)的一端与直角连杆(v-8)的一端配合连接，形成z向旋转副(a)，直角连杆(v-8)的另一端与连接座(v-7)配合连接，形成z向旋转副(b)，连接座(v-7)固定安装在滑块(v-6)上，滑块(v-6)与导轨(v-5)配合连接，形成y向平动副(c)。
9、上述的柔性电极及变形控制机构在电解加工中的应用，其特征在于：
10、柔性电极(ⅲ)通过变形控制机构(v)的两个电极夹头(v-1)夹持紧固，工件(ⅳ)安装在工件连接座(ⅱ)上，工件连接座(ⅱ)与机床z轴(ⅰ-2)连接；变形控制机构(v)的两个长连杆(v-4)安装在机床x轴(ⅰ-1)与机床y轴(ⅰ-3)上，变形控制机构(v)的两个导轨(v-5)安装在机床工作台上(ⅵ)；
11、在进行电解加工时，柔性电极(ⅲ)连接电源负极，工件(ⅳ)连接电源正极，电解液经由进液管(v-3)流入加工区域；根据加工型面的曲率特点，机床x轴(ⅰ-1)与机床y轴(ⅰ-3)带动变形控制机构(v)产生相应位移，通过旋转副(a)、旋转副(b)与平动副(c)的配合实现柔性电极(ⅲ)的弯曲变形，同时复合机床z轴(ⅰ-2)的位移，带动工件(ⅳ)向上移动，最终实现复杂型面的电解加工。
12、与现有技术相比，本发明具有以下显著优点。
13、(1)提供了一种具有阵列群缝结构的柔性电极。采用具有圆形截面或矩形截面的中空金属管作为柔性电极，在其侧壁加工阵列排布的等距群缝结构。通过调整群缝结构的结构参数对电极的柔性及刚性进行调节与控制，从而使柔性电极实现变形后的自主回复与重复使用。
14、(2)设计了一种柔性电极的变形控制机构。该变形控制机构由电极夹头、连杆、滑块、导轨等组成，具有多个旋转副与平动副，整体结构左右对称。通过旋转副与平动副的配合实现柔性电极的弯曲变形。该机构可实现柔性电极大变形量的弯曲。
15、(3)阴极制作简单，降低了加工成本。采用具有阵列群缝结构的柔性电极作为工具阴极，无需选择成本较高的弹性合金等金属材料。通过阵列群缝结构的设计，可大大提高普通金属材料的柔性。