航空发动机叶片磨抛工艺的研究及优化

发布时间：2024-02-29 20:28

　　叶片是航空发动机部件中的重要零件之一,其加工质量直接决定了航空发动机的工作性能和使用寿命。为了满足发动机工作时严苛的环境要求,叶片的结构形状设计和叶片的材料选择都有特殊要求,叶片的结构特性和材料特性都增加了叶片加工的困难性。目前,我国的航空发动机叶片加工制造水平较为落后,其加工效率和质量无法满足我国航空事业的需求,而国外各大研究机构和公司又对航空发动机叶片制造进行技术封锁,因此对航空发动机叶片加工工艺过程进行研究分析,提高叶片加工质量和加工效率,对我国的航空工业具有重大意义。由于航空发动机叶片的表面质量对发动机的工作性能和使用寿命具有直接影响,本文通过自主设计搭建的叶片磨抛加工实验平台进行叶片磨抛加工实验,主要研究航空发动机叶片的磨抛工艺并进行优化。首先分析叶片的加工难点,针对选用的磨抛工具进行磨抛机理研究与分析;然后对叶片磨抛加工过程中的磨抛接触力和磨抛接触区域特性进行理论建模与实验分析,进而得出接触区域正压力分布规律和材料去除率模型;最后进行磨抛实验研究,基于实验数据和kriging理论建立代理模型,在遗传算法下进行磨抛参数优化得到最优加工参数组合。本文主要的研究内容以及获得的研究...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2叶片铣削加工成型技术

不断开发出来[12,13]。英国罗尔斯-罗伊斯公司[14]为了减小叶片质量，提高叶片阻尼水平，已经成功研制了宽展弦比无凸台风扇叶片发动机。其内部空腔中采用近似三角形的桁架式加强筋结构，使得叶片质量减轻了30%，改善了叶片抗振特性，提高了各级间效率，大幅度提高了发动机的使用寿命。目....

图1-3德国Metabo六轴数控砂带磨床[28.29]

┪侍庠诤艽蟪潭壬现圃剂?其在实际运用中的推广。不少学者针对上述问题进行进一步的研究分析提出叶片数控加工技术，叶片数控磨抛技术着眼于代替人工抛光、加工成本低、推广性高等关键点进行研究。1996年欧洲开始部署信息技术研究战略计划，并研制涡轮机叶片修复系统。该系统包括六自由度工业机械臂....

图1-4MY13数控机床[30]

航空发动机叶片磨抛工艺的研究与优化5该机床定位精度高并且集成叶片型面检测系统，可以对叶片型面进行自动检测并分析三维模型，有效的提高了叶片的加工效率和加工质量。美国的EXCELLO公司[30]和美国GE公司合作生产的叶片砂带机床可以针对超大型难加工的钛合金叶片进行超精密抛光加工，单....

图1-5ACME双工位砂带磨削机[31]

航空发动机叶片磨抛工艺的研究与优化5该机床定位精度高并且集成叶片型面检测系统，可以对叶片型面进行自动检测并分析三维模型，有效的提高了叶片的加工效率和加工质量。美国的EXCELLO公司[30]和美国GE公司合作生产的叶片砂带机床可以针对超大型难加工的钛合金叶片进行超精密抛光加工，单....

本文编号：3914883