提高航空发动机叶片反拷法电解加工精度的实验研究

反拷法电解加工涉及不可逆的二次电解加工过程,加工精度很难控制,无法满足航空发动机叶片的制造需求。在分析反拷法电解加工误差产生原因的基础上,以提升加工精度为目的,提出了小加工间隙反拷法电解加工方法。以加工典型的航空发动机叶片为例,开展不同加工间隙条件下的反拷法电解加工对比实验,结果表明:加工间隙由拷贝工具0.49 mm/反拷工件0.53 mm减小至拷贝工具0.23 mm/反拷工件0.23 mm,叶片型面轮廓精度由0.14 mm提升至0.05 mm,该结果验证了提出方法的有效性。     

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。     

宽流道新型气液混合腔的研制和应用

1983年第4期《电加工》登载了“一米长叶片背弧的电解加工”一文,其中未提及所用气液混合腔的结构和性能。为此本文对它的研制和应用加以阐述,这不仅对于一米长叶片型面加工必不可少,而且对于宽流道其他零件的混气加工也有一定参考价值。一、引言众所周知,对气液混合腔的一般要求为:整平比高、混气量少、生产率高、加工稳定     

一米长叶片背弧的电解加工

本文介绍30万瓩汽轮机末级一米长叶片背弧的电解加工工艺。较详细地叙述了被加工工件的基本情况。对夹具的要求及结构、标准叶片制作及工具电极的反拷、加工工艺参数、加工过程的热平衡、电解成型精度等进行了分析,对存在的问题提出了一些看法。     

直齿面齿轮高精度电解加工阴极整体结构设计方法研究

针对传统展成法加工直齿面齿轮周期长、成本高及成形法批量生产存在的质量精度低等现象,提出一种高精度直齿面齿轮电解加工阴极整体结构设计方法。首先,根据直齿面齿轮的齿面方程,利用截面放样法对齿面建模点进行合理规划,并基于网格划分方式,利用平衡间隙设计理论建立相应的阴极刀具型面模型;其次,采用反流式设计阴极流道以提高工作效率及加工精度;最后,在设计阴极刀具型面和流道型腔结构的基础上,设计了一体化电解加工装夹系统。通过电解加工直齿面齿轮的加工实验,获得了表面粗糙度值小于Ra1.6μm、综合精度为IT9级的直齿面齿轮制件,从而验证了该设计方法的可行性。     

混气电解加工试验总结

利用在电解液中混入具有一定压力的气体的方法,进行电解加工,不仅能提高加工精度,而且能简化阴极制造工艺,使电解加工向前发展了一步,尤其对精度难以掌握的型面和型腔加工,近年来得到了较好的应用。为掌握混气加工的规律性,我们和西工大一起对混气电解加工中的气液混合比、气液流量、送进速度及混合腔的结构等因素对加工精度的影响进行了试验。由于试验条件的限制,试验范围较小,试验结果也有一定的局限性,仅供参考。试验条件     

混气-定间隙间歇进给电解加工技术研究

以航天姿/轨控发动机拉瓦尔式小喷管为研究对象,采用常规直流电解加工、定间隙间歇进给电解加工、混气-定间隙间歇进给电解加工等技术,研究提高拉瓦尔式小喷管内型面加工精度以及表面质量的工艺方法.试验结果表明,混气-定间隙间歇进给电解加工技术具有复制精度高、加工表面质量好、加工间隙均匀,工具阴极基本不做修正,就能得到良好的加工效果.     

高精度直齿面齿轮电解加工阴极结构设计研究

针对传统展成法加工直齿面齿轮存在加工周期长、成本高以及批量生产精度低的现象，提出一种高精度直齿面齿轮电解加工阴极结构设计方法。利用截面放样法对直齿面齿轮齿面建模点进行合理规划并基于此网格划分方式利用平衡间隙设计理论建立相应阴极刀具型面模型；其次采用反流式方式设计阴极流道，提高工作效率及加工精度；最后设计一体化电解加工装夹系统。通过电解加工试验，获得了表面粗糙度在1.6 μm以下、具有综合精度为IT9级的直齿面齿轮制件，验证了该设计方法的可行性。     

含气率对钛合金TC4混气电解加工特性的影响

针对钛合金TC4材料在不同含气率下的混气电解加工特性,设计了一种可调节含气率的气液混合装置,利用钛合金TC4台阶面毛坯进行对比实验,研究含气率对钛合金TC4混气电解加工的整平能力、加工表面质量及杂散腐蚀的影响。结果表明:相比于常规电解加工技术,混气电解加工可显著提高钛合金TC4的加工整平比,大幅减少杂散腐蚀,且含气率越大,整平比越高,杂散腐蚀程度越低;但含气率的增大会使材料去除率下降,且混气电解加工钛合金TC4的表面质量低于常规电解加工。     

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。     

数控电解-机械精密切割加工直纹面的算法

为了精密切割加工整体叶轮的叶片型面,进行了数控电解一机械精密切割加工直纹面的算法研究。研究了复合阴极加工时的实际运动轨迹,得到了电解一机械精密切割加工机床的5个坐标计算公式。在建立叶片型面型值点数据库的基础上,完成了叶片型面拟合、插值加密、边界处理的计算机程序,并计算出5轴联动机床加工时的各轴运动参数,最后实现了整体叶轮叶片数控电解一机械切割加工程序的自动编程。整个处理过程集成在一个C＋＋应用程序中,程序运行可靠,操作界面友好,且便于扩展。该算法避免了求解非线性微分方程组的难题,具有构思巧妙、运算简单和编程方便等特点,可推广到其他领域应用。     

锻模电解加工工具电极的反拷和修正方法

分析了锻模电解加工的工具电极反拷时会出现的问题,在此基础上介绍了工具电极的反拷和修正方法,并列举了加工实例。     

热锻模电解加工工具电极的反拷和修正

分析了热锻模电解加工工具电极反拷时会出现的问题,在此基础上介绍了工具电极的反拷和修正方法,并列举了加工实例。     

混气电解机床控制系统的研制

本文介绍的混气电解加工微机控制系统具有控制气液比，调节阴极进给速度和对电解机床进行程序控制的功能。该控制系统采用调节液体流量的方法适应控制加工间隙中的气液比，利用计算机的中断处理功能，获得机床主轴的和进给速度。     

混气电解机床控制系统的研制

本文介绍的混气电解加工微机控制系统具有控制气液比、调节阴极进给速度和对电解机床进行程序控制的功能。该控制系统采用调节液体流量的方法适应控制加工间隙中的气液比，利用计算机的中断处理功能随挖得机床主轴的位置和讲给速度。     

钛合金叶片型面电解加工工艺研究

通过对某型机钛合金叶片型面电解加工工艺技术的研究,总结了叶片电解加工的一般规律.在工艺试验中研制了电极及夹具,同时获得了可靠的工艺参数,保证了零件加工质量,积累了钛合金叶片型面电解加工的经验,为航空发动机生产提供了强有利的支持.     

异形涡道电解加工关键技术研究

用电火花加工深、窄、扭曲的变截面螺旋异形涡道时存在效率低、无法满足实际生产需要的问题。为提高加工效率,提出了开孔、扩槽、拷型一步完成的电解加工方法,并对工装夹具进行了一体化设计,解决了三面同时密封难的问题。利用可进行高效、高表面质量加工的复合电解液,开展了电解加工工艺试验和阴极型面修形的研究,使单个异形涡道的加工时间仅需1 h20 min。     

钛合金精密振动电解加工参数优化

钛合金是航空航天工业中应用广泛的一种难加工材料,对加工过程中参数选择要求较高.利用正交试验法对不同的精密振动电解参数加工钛合金试件表面效果进行对比,并结合阴极进给、脉冲参数、脉冲开通角、加工电压等关键因素对实际加工过程的影响,优选出各参数间的合理匹配方式,探索了钛合金精密振动电解加工的参数优化方法.     

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。     

密集大扭转角自由曲面叶栅电解加工阴极结构设计

针对密集大扭转角自由曲面叶栅电解加工,论述了单方向全覆盖整体阴极的设计方法。大扭转角叶栅电解加工阴极设计中存在电极覆盖性不好、叶栅通道狭窄和电极通过性差等问题。采用优化电极进给方向与加工型面相结合的方式,预先设计多组不同厚度电极和不同余量叶片逆向寻找最佳的参数组合方式,并在UG软件干涉模块模拟下,验证优化后电极的有效性。结果表明:电极进给方向和加工型面共同优化的方式能有效解决叶片自由曲面覆盖性不好等问题。以最小电极厚度为初始值,逆向寻找厚度和余量参数组合方式,不仅能缩短电极设计和路径规划的时间周期,而且能节省前期大量试验投入。