整体叶盘叶栅通道电解加工工具电极进给方向优化设计

整体叶盘叶栅通道的加工是在叶片型面精加工至满足设计要求之前不可缺少的工艺步骤。设计了工具电极径向进给加工叶栅通道的模式,为了提高整体叶盘叶栅通道余量分布的均匀性,还提出了电极进给方向的优化策略。分析了通道型面在进给方向上的前后遮挡情况,比较所有采样点在与进给方向垂直的方向上坐标分量的差值,得到不同进给方向的余量差。以通道叶盆、叶背型面余量均匀、余量差均衡为准则,搜索出最优进给方向。在电解加工机床上展开试验研究,结果表明,采用优化后的进给方向进行加工,可获得余量更均匀、两侧型面余量差较均衡的叶栅通道。     

整体叶盘叶栅通道径向进给电解加工成形规律研究与阴极设计

整体叶盘叶栅通道的加工是在叶片型面精加工满足设计要求之前不可缺少的工艺步骤。工具电极径向进给加工叶栅通道的模式,可有效解决整体叶盘叶栅通道轮毂型面加工困难的问题。分析了径向进给加工时的侧面的成形规律,利用不同角度的楔形阴极工具开展试验研究,掌握侧面成形规律及二次腐蚀对成形的影响;根据侧面成形规律计算出工具电极截面数据,并拟合成工具电极型面。选择合理加工参数,利用设计出的工具电极在自行研制的电解加工机床上开展试验研究。结果表明,采用该方法设计出的阴极可加工出余量更均匀的叶栅通道。     

涡轮叶片电解加工阴极设计方法研究

电解加工技术是目前航天航空发动机核心零部件涡轮叶片的主要加工方法之一。叶片电解加工工具阴极设计方法与修正是提高叶片电解加工精度的关键。电解加工中阴极进给角度、工件装夹角度和工件型面法线方向夹角的规范性和均匀性是影响阴极设计准确性的重要因素。分析某小型发动机涡轮转子叶片三维模型结构,建立叶片型面上各采样点对应的阴极工具型面加工间隙的分布规律模型。优化阴极进给角度与毛坯件装夹角度,结合电场仿真分析进行优化,研究提高阴极型面设计精确度的电解加工阴极型面模型的设计方法。     

钛合金整体叶盘叶型精密振动电解加工实验研究

针对钛合金整体叶盘叶栅通道狭窄、叶片型面复杂、扭转角度大等特点,采用片状电极对叶片型面进行双面同步精密振动电解加工。分析了电解加工参数对叶片加工精度和表面质量的影响,通过正交试验确定了合理的工艺参数,实现了整体叶盘的叶片叶身型面、根部R角及叶间流道的一次电解成形,型面误差为-0.023~0.040 mm,表面粗糙度为Ra0.53μm,达到了设计要求。对电解加工叶片型面试件的组织形貌进行扫描电镜观察,未发现晶间腐蚀和选择性腐蚀造成的点蚀现象。     

整体叶盘叶栅通道径向进给电解加工电场仿真和试验研究

采用径向进给电解加工技术加工整体叶盘,建立了基于电场分布的电解加工数学模型,用有限元分析方法对加工过程进行模拟和求解,探讨了径向进给电解加工的成形规律,并分析了屏蔽式工具电极和非屏蔽式工具电极的成形差异,最后开展了相关工艺试验.结果表明,试验结果和仿真结果较吻合,采用屏蔽式工具电极比采用非屏蔽式工具电极加工的叶栅通道侧面间隙更均匀,加工后叶盆余量差从4.11 mm减小到2.58mm,叶背余量差从3.76 mm减小到2.53 mm.     

扭转叶片整体叶盘旋转套料电解余量均匀化加工技术研究

扭转叶片整体叶盘广泛应用在航空发动机上,而旋转套料电解加工在整体叶盘叶间通道大余量高效去除方面具有显著优势。针对扭转叶片整体叶盘旋转套料电解加工后存在的余量分布不均匀问题,提出了一种基于侧面间隙预测的变电压均匀化余量旋转套料电解加工方法,通过电场仿真确定侧面间隙和电压之间的关系,并开展了恒定电压与变电压旋转套料电解加工对比试验。结果表明,采用变电压加工后扭转叶片的最大余量差值由1.63 mm降至1.12 mm,余量分布情况得到显著改善,为后续叶片型面电解精加工奠定技术基础。     

大扭曲叶片整体涡轮电解加工工艺设计与试验

介绍大扭曲整体涡轮的结构特点、应用及加工现状，对叶片型面离散型数据进行分析处理，设计电解加工阴极、流场及夹具。根据整体涡轮叶间通道的特点及加工要求，设计电解加工多轴联动进给方案，完成数控编程并进行大扭曲整体涡轮电解加工试验，为生产应用创造了工艺条件。     

叶盘叶栅多管电极电解加工流场均匀性研究

多管电极电解加工可在一次进给过程中同时加工整体叶盘的多个叶栅通道,然而多管电极加工中常出现电解液分流不均问题,导致个别电极加工区缺液而引起短路.为实现多管电极稳定加工,提出了一种多叶栅通道电解液流量控制方案,在加工过程中对进入每一叶栅通道的电解液流量实时监测调节,实现多叶栅通道加工电解液流量均匀一致.基于该方案,开展整体叶盘扇段多叶栅通道电解加工试验,成功实现了整体叶盘扇段7个叶栅通道同时电解加工.试验结果表明:各叶栅通道电解液流量均匀一致,加工所得的工件重复度和精度高,并显著提高了叶栅通道的加工效率.     

汽轮机叶片型面加工进给速度优化策略研究

汽轮机叶片型面是较复杂的曲面体零件,针对加工时一般采用比较保守的进给速度而导致生产效率不高,提出了对于材料选择方钢的汽轮机叶片型面加工进给速度优化思想。在对叶片型面粗加工及半精加工进给速度优化原理分析基础上,提出了恒定材料去除率粗加工和恒定切削厚度半精加工优化策略。实验结果证明,基于恒材料去除率和恒定切削厚度优化叶片型面加工,效果明显,加工效率大大提高,节约了成本。     

汽轮机叶片型面加工进给速度的优化策略研究

汽轮机叶片型面是较复杂的曲面体零件,针对加工时一般采用比较保守的进给速度而导致生产效率不高,提出了对于材料选择方钢的汽轮机叶片型面加工进给速度优化思想。在对叶片型面粗加工及半精加工进给速度优化原理分析基础上,提出了恒定材料去除率粗加工和恒定切削厚度半精加工优化策略。实验结果证明,基于恒材料去除率和恒定切削厚度优化叶片型面加工,效果明显,加工效率大大提高,节约了成本。     

硼化锆基超高温陶瓷材料电火花加工特性研究

硼化锆基超高温陶瓷材料被广泛用于对轻质、耐高温有特殊要求的领域,但其高硬度、高脆性等特性使其成为难切削材料,在加工该材料的零件时极易磨损工具,缩短工具寿命,使加工变得非常困难,甚至无法切削。采用电火花加工方法对硼化锆基超高温陶瓷材料的加工特性进行了研究,对影响该材料加工特性的工艺参数(电参数、非电参数)进行了系统实验,得出工艺参数对加工特性的影响规律,获得了较高加工速度、能稳定可靠加工的参数范围,以此来指导实际应用。     

绞合电极丝电火花线切割加工极间流场研究

为了解决电火花线切割加工在高效切割中极间工作介质补充不足的问题,研究开发了一种新型的电火花线切割加工用绞合电极丝。利用Fl uent流体力学软件,计算了绞合电极丝和常规电极丝在切缝中的流场体积流率和速度场。结果表明:绞合电极丝的极间流场体积流率比常规电极丝高约46%,绞合电极丝极间工作液的周向速度分量能促进加工区的工作液补充和蚀除产物排出,所设计的实验也在一定程度上验证了上述结论。     

微细电火花放电通道自身磁场仿真研究

针对微细电火花加工中放电通道等离子体电流沿电极轴向产生较强的环向磁场问题,以放电等离子体理论和麦克斯韦方程为基础,基于假设,建立了放电通道自身磁场的物理模型。结合放电通道自身磁场形式和磁场分布的特点,从静磁场微分方程出发,给出了该物理模型的理论求解方法,并应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,对微细电火花放电通道的磁场分布和磁场强度进行了仿真分析,得到了放电通道自身磁场特性的变化规律,以及微细电火花加工工艺参数对放电通道等离子体自身磁场强度的影响规律。     

碳纤维复合材料旋转超声椭圆振动套磨制孔技术研究

针对航空航天领域中碳纤维复合材料在制孔过程中易出现分层、毛刺和刀具磨损快等问题,提出了一种新型旋转超声椭圆振动套磨制孔技术。分析了旋转超声椭圆振动套磨制孔机理,研制出了小型化旋转超声椭圆振动套磨制孔系统,并进行了碳纤维复合材料(CFRP)套磨制孔实验。结果表明:相比于普通套磨,超声椭圆振动套磨极大改善了切屑粉尘和料芯的排出,延长了刀具使用寿命;明显降低了钻削力和扭矩分别约25%和30%;有效降低了复材孔分层和毛刺的制孔缺陷,改善了孔表面粗糙度和平整性,提高了加工质量。     

微小回转结构微细电火花线切割加工工艺研究

在分析微细电火花线切割加工回转结构所需工艺条件的基础上,搭建了循环往复走丝微细电火花线切割回转结构加工系统,进行了方电极和微细金字塔阵列结构的微细电火花线切割加工基础实验。在加工过程中,根据切割厚度对微细金字塔阵列结构加工精度的影响,设计加工了阶梯型工件进行分析验证,总结了切割厚度对放电间隙补偿的影响规律。     

第18届国际电加工会议综述

对第18届国际电加工会议论文进行了综述,介绍了近年来国际特种加工领域的最新研究进展。主要内容包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电化学加工、超声加工、激光加工、增材制造、微细特种加工及相关复合加工工艺的研究成果。     

PREPARATION OF YAG ULT RA-FINE POWDER BY CO- PRECIPITATION METHOD

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＹＴＴＲＩＵＭＡＬＵＭＩＮＵＭＧＡＲＮＥＴ（ＹＡＧｏｒＹ３Ａｌ５Ｏ１２）ｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｇｏｏｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＮｄｄｏｐｅｄＹＡＧｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｔｈｅＣｚｏｃｈｒａｌｓｋｉｍｅｔｈｏｄｈａｖｅｂｅｅｎｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｌａｓｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ〔１〕．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｍａｎｙｅｆｆｏｒｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｆｏｒｓｙｎ…     

超高温陶瓷不同型面加工方法的研究

针对超高温陶瓷材料及构件中一些典型型面的加工方法进行了研究,分别列举了深孔、螺纹及异形曲面等典型型面的加工方法和加工工艺,为超高温陶瓷的后续应用提供了技术保障。     

电沉积层厚度分布均匀性的研究进展

厚度分布尽可能均匀是绝大多数电沉积应用场合努力实现的目标。从电解液组分、电源、电沉积槽、阳极与阴极的结构形状及布局、电解液的搅拌方式等方面介绍了它们与电沉积层厚度分布之间的关系及其研究进展。协同改善电沉积过程中阴极的电场与流场分布是众多研究的主要思路,并在经验性改进方案和案例性数值仿真方面取得很大进展。未来的探索应更多地从理论角度提出通用性解决方案。     

带冠整体叶轮数控展成电解加工阴极的设计

带冠整体叶轮数控展成电解加工预通道是电解加工技术的拓展应用，阴极设计是关键技术之一。介绍了近似成形阴极设计的基本方法、原则，分析了带冠整体叶轮叶片型面数据的处理方法，确定了阴极结构、形状及主要尺寸的设计步骤。