整体叶盘电解旋转套料加工实验研究

为了提高整体叶盘的加工效率、降低加工成本,开展了整体叶盘扭曲叶片电解预加工实验研究。通过分析叶型结构及对电极片内孔尺寸进行理论计算,设计了整体式加工阴极,并针对TC17钛合金材料开展了加工实验。结果表明:采用整体式加工阴极的电解加工方法能一次性去除大部分金属,实现整体叶盘大扭曲叶片的小余量一次性成形加工,叶型单边最小余量为2 mm。     

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。     

整体叶盘电解加工全过程电流控制方法研究

提出了叶盘型面电解加工的全过程电流控制方法,基于电流控制思想,通过全程控制电流这一重要参数,使其在多次加工中基本保持一致,从而提高型面加工的重复精度。开展了电流控制方法的理论分析,掌握了工具进给速度和电流变化的对应关系,形成了加工过程中的电流调控策略,并设计了以电解加工电流为调控目标的实时运动调节系统。针对Ti60整体叶盘开展了一系列对比试验研究,结果表明:采用该电流控制方法可保证多次加工电流的一致性,进而保证加工间隙及型面重复精度。叶盆、叶背受控线重复精度可控制在0.06 mm,有效地保证了每次加工精度的一致性。     

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.     

整体叶盘电解加工组合式阴极结构优化及试验研究

在整体叶盘电解加工中,组合式阴极受狭窄加工区空间的限制,整体刚性难以提升。同时,组合式阴极结构特点使叶盆、叶背阴极刚性相互制约,若刚性分布不均,较弱一方会产生较大变形,影响加工精度和重复精度。为了在有限的刚性条件下均衡刚性分布,提出了一种阴极刚性优化方法,以叶盆、叶背阴极变形差为目标函数,通过有限元单向流固耦合分析法与黄金分割法获得了某组合式阴极的最优结构。采用优化结果开展了工艺试验,试验样件具有较好的加工重复精度。     

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.     

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.     

闭式整体叶盘电火花加工表面质量研究

闭式整体叶盘是航空、航天发动机的核心部件,其表面质量对整个发动机的可靠性、使用寿命等有重大影响。研究了常规电火花成形加工方法和摇动加工方法对闭式整体叶盘电火花加工表面质量的影响。从加工效率、表面质量、能谱与金相分析结果等方面证明了电火花摇动加工带来的益处。由此可见,电火花摇动加工是一种适于提高闭式整体叶盘电火花加工表面质量的方法。     

闭式整体叶盘电火花加工时间预测研究

为满足闭式整体叶盘电火花加工自动化生产需求,提出了一种闭式整体叶盘多轴联动电火花加工时间的预测算法。在不同的进给深度采用不同的材料去除率,基于加权平均法建立了多个伺服轴联动加工情况下的材料去除率模型。利用该方法进行了某型号叶盘的加工时间预测,预测时间与实际加工时间的误差小于6%,表明了该预测算法的可行性。     

混粉电解电火花复合加工工艺研究

在电解电火花加工技术的基础上,提出了在电解液中加入导电粉末加工非导电材料的新方法。通过对高硼硅玻璃非导电材料进行混粉电解电火花加工实验,对加工过程中各影响参数(电压、电解液浓度、粉末浓度)进行分析,结果表明:采用混粉电解电火花加工技术可高效地加工脆硬非导电材料的表面,并能获得较好的表面质量。     

航天发动机壳体类零件电化学去毛刺加工工艺研究

阐述了电化学去毛刺的原理、优点及适用范围.介绍了航天发动机壳体类零件相交孔电化学去毛刺的工艺内容,分析了试验结果.通过合理设计电极,选用合适的电解液温度和加工时间,可将毛刺完全去除.     

小间隙电解加工工艺探讨

简要阐明了小间隙电解加工的主要工艺及注意事项.     

大栅距带叶冠涡轮盘电火花加工电极优化设计

以大栅距带叶冠涡轮盘电火花加工电极设计为例,分析了数控电火花加工的电极设计思路与方法,给出了新的电极设计方法,同时分析了简化的加工轨迹搜索方法,实现了大栅距带叶冠涡轮盘的快速电极设计与加工轨迹搜索,大大缩短了电极工艺设计时间。     

蜂窝状微坑结构的电化学加工研究

在摩擦副表面加工蜂窝状微坑作为改善滑动摩擦的途径已成为研究热点.研究了电解加工蜂窝状微坑结构的方法,介绍了加工原理和试验过程,分析了加工电压、加工时间、阴极贯穿孔尺寸、电解液等加工参数对所加工微坑的影响,优化了加工参数和加工条件,提高了所加工微坑的精度.     

大栅距带叶冠涡轮盘电火花加工工艺优化设计

以大栅距带叶冠涡轮盘电火花加工工艺设计为例,分析了数控电火花加工的电极设计方案,给出了提高加工效率的工艺方法。通过采用整体式成组电极的方法,实现了工艺的再优化设计,达到了再次提高加工效率的目的。