大尺寸变截面燃气导管电解加工工装设计优化及工艺研究
本文选题:电解加工 切入点:工艺装备 出处:《合肥工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:燃气导管是航天发动机推力室中的关键部件,它是一种大尺寸变截面的异型弯管,同时其材料组成为高温耐热合金。采用传统的机械加工方法对燃气导管进行减重成形加工时,工件加工效率低且外形面有微裂纹、残余应力等缺陷。电解加工不受材料的硬度、强度、韧性以及工件加工表面复杂程度的限制,且具有加工效率高、表面完整性好等特点,因此特别适合燃气导管外形面的加工。依托DJK3235机床为试验平台,根据电解加工工艺原理,搭建了内、外半管工件加工的工艺系统。结合内、外半管工件的结构特点,对其工装夹具的功能要求进行分析,研制了适用于内、外半管工件加工的工装夹具系统。应用ANSYS workbench对工装夹具进行有限元静力分析,并对其薄弱环节进行修正,提高了工装夹具的可靠性。根据电解加工成型规律,设计了电解加工燃气导管的相关工艺参数:加工电压为18V、进给速度为0.3mm/min、电解液为20%NaNO3。基于搭建的工艺系统,完成了燃气导管的加工工艺试验。以内、外半管工件壁厚的加工精度为试验评价指标,对加工后燃气导管的数据进行分析,完成了阴极修型。利用修型的阴极加工内、外半管工件,从而获得了合格的产品。
[Abstract]:Gas pipe is a key component in the thrust chamber of space engine. It is a kind of special-shaped bend pipe with large size and variable cross section, and its material composition is high temperature heat resistant alloy.When the traditional machining method is used to reduce the weight of the gas pipe, the machining efficiency of the workpiece is low, and there are some defects such as micro-crack and residual stress in the surface of the workpiece.ECM is not limited by hardness, strength, toughness and machining surface complexity of workpiece, and has the characteristics of high machining efficiency and good surface integrity, so it is especially suitable for the machining of gas pipe profile.Based on the DJK3235 machine tool and the principle of ECM, the machining process system of inner and outer half tube workpiece is set up.Combined with the structural characteristics of the inner and outer half tube workpieces, the functional requirements of the fixture are analyzed, and a fixture system is developed for machining the inner and outer half pipe workpieces.The finite element static analysis of tooling fixture is carried out by using ANSYS workbench, and its weak link is corrected to improve the reliability of tooling fixture.According to the formation law of ECM, the process parameters of ECM gas pipe are designed: the machining voltage is 18 V, the feed speed is 0.3 mm / min, and the electrolyte is 20 nano _ 3.Based on the built process system, the processing process test of gas pipe was completed.The machining accuracy of the wall thickness of the outer half tube workpiece is the test evaluation index. The data of the gas pipe after processing are analyzed and the cathode modification is completed.Using the modified cathode machining inside and outside half tube workpiece, thus obtained the qualified product.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V463
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,本文编号:1728898
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