三元叶轮用石墨电极自动编程系统研究

采用石墨电极加工的高精度电火花叶轮的比重在逐渐增加,其中石墨电极的加工精度和加工效率制约着电火花叶轮的精度。为此,本文针对一典型三元电火花叶轮设计了石墨电极,借助于powermill软件完成了石墨电极的加工,开发了三元叶轮用石墨电极自动编程系统。结果表明,应用三元叶轮用石墨电极自动编程系统能够极大的缩短电极编程时间,提高电火花加工效率并保证电极及叶轮的加工精度。     

带冠整体叶轮组合电加工关键工艺的研究

带冠整体叶轮代表了未来整体叶轮结构设计的重要发展方向,带冠整体叶轮的加工是现代制造领域的难点之一。本文结合某型带冠整体叶轮的加工试验,对组合电加工方案的关键工艺进行了分析,并重点讨论了电解加工叶轮预通道的阴极设计及其运动轨迹的确定,以及电火花加工中的成形电极设计和进给轨迹设计等问题。     

基于z-θ流面的径流式叶片中弧线造型设计方法

提出一种基于z流面的径流式叶片中弧线造型设计方法。在子午流面中,定义径流式叶型中弧线径向半径沿轴向的变化规律;在z流面中,结合进出口的气流参数,定义叶型中弧线周向角沿轴向的变化规律;组合生成叶型的中弧线。利用Bézier曲线描述中弧线的子午型线和z流面型线,在升级算法和曲率优化的基础上保证了连接处的曲率连续。沿中弧线法线方向依据一定的厚度分布规律生成径流式叶型,并实现了含大小叶片离心式压气机的参数化造型设计。在设计空间中,以超拉丁方试验设计方法采样原始数据,在此基础上生成具有最小无偏估计的Kriging近似模型,基于此近似模型实现了气动优化设计,提高了离心式压气机的气动性能。     

波导转换开关转子的制造工艺

介绍了波导转换开关转子的结构特点，通过采用精密车削心孤形波导腔，电火花成形加工柱面等深扼流槽等工艺措施，设计制造了相应的工装夹具，保证了零、部件的加工要求。     

基于NURBS离心式压气机参数化造型设计及气动优化

基于特征造型技术进行含扩压器离心式压气机参数化造型方法的研究。将叶轮分解为叶片和轮盘两个特征,径流式叶片型线采用非均匀有理B样条表达,直纹面实现叶身成型;扩压器叶片型线利用具有三阶导数连续的五次多项式法构造,以叶根型线草图拉伸生成扩压器叶片实体模型。在CAD(computer aided design)软件二次开发基础上实现离心式压气机模型自动创建,以径流式叶片控制点周向转角和扩压器安装角为设计变量,利用全局和局部优化算法组合寻优,实现离心式压气机气动优化,改善压气机气动性能。结果显示优化后径流式的叶型呈现明显的倾斜特征。     

闭式整体叶盘电火花加工电极运动轨迹搜索与优化方法

针对闭式整体叶盘电火花成形加工时电极造型复杂、无干涉运动轨迹难以搜索等问题,研究了闭式整体叶盘的电火花加工电极设计方案,提出了一种电极结构及其运动轨迹设计方法。建立了成形电极减厚拆分原则,构造了直纹曲面的成形电极分型面;基于随机方向法进行了电极运动轨迹的搜索求解,得到了每个节点处电极上端面中心点的无干涉运动轨迹坐标;基于NURBS曲线对电极运动轨迹坐标点做出了拟合优化;进行了电极运动轨迹验证实验研究,实验结果表明叶片型面误差为±0.08 mm,满足了闭式整体叶盘的技术指标要求。研究表明,提出的电极结构及运动轨迹搜索优化方法适用于闭式整体叶盘的电火花加工,可作为此类问题的一种有效解决方案。     

应用Bladegen的离心叶轮三维建模新方法

由于离心叶轮外形的复杂性,用传统的三维造型软件直接建模步骤非常繁琐,处理数量庞大的坐标点更是费时费力。通过对叶轮造型方法进行研究,提出了一种基于Bladegen的离心叶轮造型方法,避免了数据调入和数据处理的繁琐,根据计算得到的几何尺寸运用Bladegen生成叶片型线,再将生成的叶型数据文件导入Pro/E进行实体造型。将Bladegen运用到叶轮造型中可以快速生成满足相关条件的叶轮,同时以数据文件作为两个软件之间的桥梁方便了模型的修改,缩短了叶轮设计周期,节约了成本。     

电火花摆碾加工的原理及装置设计

用传统电火花加工硬质合金刀片时,需要事先制作成形电极,加工成本高且加工质量较差,因此提出一种新的加工方法—电火花摆碾加工。电火花摆碾加工通过控制普通电极的旋转和摆动来加工出特定形状的锥形孔,具有加工效率高、加工质量好、节省成形电极制作时间和成本等优点。为进行初步试验,在现有加工设备基础上设计了一套电火花摆碾加工装置,包括电极自转摆角装置、工件回转装置以及控制系统三个部分。设计的夹具可实现三角刀片的自动定心及快速装夹。     

GBS外推法在电火花加工中的应用研究

首先提出了用电火花创成加工整体涡轮的流道曲面中电极加工面造型的问题 ,接着引入外推法中的GBS算法 ,解决了电极曲面的造型问题 ,设计了无干涉电火花精加工电极加工面 ,最后用算例证明了所提出算法的可行性及有效性     

不同叶片包角的离心泵试验与数值模拟

在离心泵叶轮的基本外尺寸(叶轮内外半径、叶轮进出口宽度、叶片进出口安放角及叶片数)和设计转速相同的情况下,采用三次曲线对叶片进行造型。设计叶片包角分别为59°、75°和91°的三副离心叶轮C1、C2、C3,其中叶轮C1与传统的单圆弧叶型非常接近。三副叶轮的同台试验结果显示,叶轮C2的最高效率比叶轮C1、C3的效率高1.28%、1.43%。采用数值模拟得到设计工况下三副叶轮内的相对速度场和各流道内的载荷分布,C1叶轮内有明显的回流区,且各流道内的载荷存在较大差异。研究表明：在叶轮外尺寸相同的情况下对叶片造型设计时,存在最佳的叶片包角,单圆弧叶型不是最佳叶型。     

压气机叶轮五轴联动数控加工技术探析

为了能够更好地实现压气机叶轮加工,应设计出符合加工要求的产品,使实际加工中的叶型与理论上的叶型能够达到高度的吻合.为实现高效、高精度和高强度,对压力机叶轮五轴联动数控加工的关键工艺进行了深入的研究分析,其中包括压力机叶轮叶片的几何造型、刀具加工运行的轨迹优化等多个方面,为高精度、高效的压力机叶轮五轴联动数控加工提供给了有效的方法.     

叶轮机叶片参数化设计与网格生成方法

将叶轮机叶片参数化设计方法与网格生成程序耦合,在完成叶片造型的同时,生成叶片流场的计算网格.针对叶轮机叶片结构特点,在基于CST方法的二维叶型参数化的基础上,采用B样条参数化方法实现具有周向弯曲结构叶轮的三维参数化造型,减少了设计变量的个数.根据代数网格生成方法,建立一种基于叶轮机叶片快速高效的六面体网格生成方法,并对...     

叶轮机械叶片的计算机辅助设计

本文讨论了基于叶轮机械三元流动通用理论的叶型设计及优化过程,改进了叶型积迭和叶片加工用平面样板曲线的计算方法,发展了绘制叶片和叶轮的各种平面投影、空间轴测投影及消除被遮盖的隐藏线的计算机绘图方法,并已获得实际应用。本文给出了典型的实例。     

闭式复杂流道类零件数控电火花加工电极设计

以某型三元流闭式整体叶轮叶间流道的数控电火花加工为例,分析其复杂闭式流道的可加工性,继而进行工具电极及其加工运动轨迹设计,并探讨了减小因摇动补偿造成加工误差的方法。以UG二次开发的CAD/CAM模块为设计工具,提出一种新的工具电极设计方法,并在四轴联动数控电火花加工机床上完成了具有闭式复杂流道零件的加工试制,验证了设计方法的可行性。     

日本MAKINO模具集成制造技术的最新动态

本文介绍了MAKINO在模具（Die ＆ Mold）制造技术领域的最新进展,该技术涵盖了模具集成加工过程中的整个环节,包括：单元控制器、电极成形系统、铣床、电火花加工CAM、电火花成形加工机和电火花线切割机。MAKINO的单元控制器负责处理全部的信息及数据,从而协调模具的制造过程。MAKINO的电极成形系统负责生成高精度的电极模型及其相应的CAM数据。电火花加工CAM系统可生成最佳的加工参数以及数控程序。     

压缩机叶轮的逆向造型及流场数值模拟

介绍了叶轮的逆向造型和内部流场的数值模拟,应用逆向造型技术对整体压缩机叶轮实现快速三维建模,再对其进行内部流场数值模拟,研究分析叶轮叶片表面的流场、压力分布及湍流等重要的流动现象,以分析检验该叶轮的动力性能,为叶轮的动力性能检测提供了又一种快捷的方法,也为探索压缩机叶型优化设计和进一步改进提供了有价值的物理信息.     

模块化可展开抛物柱面天线展开机构设计与仿真

大型星载天线可展开机构主要是用于抛物球面天线,关于抛物柱面天线机构设计较少。选取偏馈式抛物柱面天线作为研究对象,通过单元模块对抛物线方向等分,构成折线段对抛物线拟合。模块单元的抛物线方向和柱面方向由相同结构肋单元组成,采用复数矢量法进行机构运动建模分析,可以得到驱动滑块位移与展开角度之间的关系;通过ADAMS软件分别基本单元模块和简化整体模块进行运动仿真,可以得到肋单元滑块位移与关节角度变化关系和主要形成抛物柱面支撑点的运动轨迹,为模块展开可靠性和地面模拟实验提供设计依据。     

单叶轮轴流通风机的叶片扭曲规律研究及薄叶型设计

针对单叶轮轴流式通风机的特点,推导出全压沿着叶轮半径分布规律与环量指数取值之间的关系式,并讨论了叶片扭曲规律、叶片弦长沿半径方向的变化趋势.明确指出设计应采用变环量设计方法,并给出了环量指数的适合取值范围.还研究了薄叶型的单圆弧设计方法.应用这种叶型设计方法和扭曲规律设计了通风机的叶片,通过数值模拟和试验测试结果表明,采用这种扭曲规律和薄叶型设计方法是合理的.     

基于三维紊流数值计算的离心泵叶轮优化设计

应用标准k-ε紊流模型加壁面函数法对离心水泵叶轮内部的三维紊流流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算与分析。分析了离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响,研究了离心泵叶轮通道内流动规律,提出了三维紊流数值分析基础上的离心泵叶轮优化设计方法。实例表明用三维紊流数值模拟方法研究叶轮内部流场是改进和优化叶轮设计的一个重要手段。     

莫具加工中电极材料的含理选择及应用

在模具加工中,特别是成形模具的型腔加工中,采用电火花加工技术目前仍然是不可替代的加工手段。其中工具电极的合理选择是一项重要的工作,这点在生产实践中并没有得到足够的重视。一般来说,对于模具本身材料,在设计之初就根据所成形材料特点和生产要求等条件来合理选择。对于需要电火花加工的型腔,由于被加工模具材料性能和工具电极材料性能将影响电火花加工性能（材料去除率、工具损耗率及工件表面质量等）,因此对于需要采用电火花加工的型腔来说,所用的工具电极也需要慎重对待,这样才能制造出高质量的模具。