大曲率叶片双头精密电解加工机床及工艺研发

发布时间：2020-04-03 21:17

【摘要】：航空发动机被称为飞机的心脏,叶片作为航空发动机装置中最核心的一类零件,其加工质量的好坏对发动机性能有着非常重要的影响。电解加工凭借着其独特的优势,成为叶片制造的主要方法之一。本文针对大曲率叶片型面扭曲大的特点,以提高大曲率叶片电解加工精度及表面质量为目标,开展大曲率叶片精密电解技术研究,主要研究内容如下:(1)针对大曲率叶片型面扭曲大的特点,对大曲率叶片电解加工间隙变化进行分析,提出使用型面?角余弦值离散程度来评价加工间隙波动情况。通过对工件装夹角度优化,降低加工间隙的变化波动。(2)基于叶盆截面进行振动进给电解加工流场仿真建模,通过仿真得到振动进给条件下单个周期内流场速度变化,结果表明电解液在大间隙处流速变大,加速了电解液的更新,降低了对小间隙加工的流场要求。(3)通过对电场、流场、温度场和几何结构的关系分析,建立振动进给电解加工多场耦合仿真模型,得到单个周期下电解液温度随时间变化过程。结果表明,振动进给电解加工可以使热量更好的被带走,极大的改善了加工区环境。(4)结合振动进给电解加工工艺,对机床主要参数进行了计算,确定机床运动方式和振动进给装置组成结构,设计出合理的机床总体结构方案。同时,完成了机床本体结构设计,包括床身结构的设计、振动装置的设计、工作箱部件的设计、进给系统的设计。(5)针对大曲率叶片型面扭曲大的特点,采用三种电解液流动形式,分别建立了振动进给电解加工流场仿真模型。分析了在阴极振动进给条件下,大曲率叶片在三种流动形式下的流场分布。(6)分析了电解加工工装夹具设计的要点,基于“叶根进液式”流动方式,设计了一套大曲率叶片电解加工工装。
【图文】：

第 1 章 绪论第一章 绪论的水平是一个国家国民经济和综合国力的重要体现，的重要支撑[1]。随着制造业不断地进步与发展，对产品，产品的结构也越来越复杂，高强度不锈钢、钛合金、合材料是航空航天领域中主要使用的材料,但采用传统病”却是限制着其发展的主要原因之一[2-3]。机被称为飞机的心脏，叶片是航空发动机装置中最核工质量的好坏对发动机性能有着非常重要的影响[4]。通使用新的结构和新的材料，从而实现更大的推重比[5-7。

图 1.2 叶片数控铣削过程Fig. 1.2 The NC milling process of blade密锻造技术通过精密锻造后只需要少量加工或者不再加工就能够满足零件锻造技术生产出的零件可以显著的提高金属组织性能的均匀小、质量高的叶片毛坯。目前叶片的精密锻造技术已经在美国斯莱斯公司、法国的斯奈克马公司、瑞士哈特贝尔公司等国业化应用。然而叶片精锻是一项复杂的工艺技术，加工难度较锻造的加工工艺设计，还是对精密锻造设备的设备和生产线。图 1.3 为采用精密锻造出的某叶片。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V263;TG662

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本文编号：2613714