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。     

数控展成电解加工整体叶轮的阴极设计

提出了展成电解加工的内喷式阴极设计原则，对用于直纹面扭曲叶片整体叶轮加工的阴极进行了结构设计，推导了底板尺寸计算公式。     

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。     

基于Pro/E平台的整体涡轮造型及阴极设计

周Pro／E造型软件对整体涡轮进行三维造型，在此基础上。进行阴极设计，并利用Pro／E软件的Nc功能对加工轨迹进行验证，为整体涡轮的数控展成电解加工提供了技术支特。     

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。     

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。     

数控展成电解加工整体叶轮的阴极设计

提出了展成电解加工的内喷式阴极设计原则。对用于直纹面扭曲叶片整体叶轮加工的阴极进行了结构设计．推导了底板尺寸计算公式。     

机匣型面电解加工工艺及应用

随着航空技术的发展,整体结构件的设计和难加工复合材料的应用已成为高性能发动机设计的重要方向,机匣内外型面设计是其代表之一。针对机匣材料去除量大、加工难度大、成本高、效率低等问题,通过设计机匣电解加工系统,优选电解加工参数,改良电解加工工艺,得到表面质量良好的机匣。     

电解与电火花复合加工火箭发动机涡轮泵叶珊环的研究

以火箭发动机涡轮泵喷嘴叶珊环为研究对象进行电解与电火花复合加工技术研究，通过对电解预加工的工艺参数分析和试验，并对电火花后处理过程的电极设计和适配性进行研究，实现对具有复杂型面和内部结构的高温合金零件的高效率和高精度加工。     

带冠整体叶轮通道间数控电解加工方法研究

带冠整体叶轮是整体叶轮结构设计的发展方向之一。本文在分析处理带冠整体叶轮型面数据的基础上。研究展成电解加工带冠整体叶轮成形规律。计算叶轮加工轨迹，依据计算机仿真对加工轨迹和工具阴极的形状进行设计和修正。结合工艺试验。完善带冠整体叶轮数控展成电解工艺。加工出符合要求的带冠整体叶轮试件。     

铝合金薄壁整体构件的数控电解加工试验研究

为解决某型航天装置整体结构外承力环内壁上大量矩形盲槽的加工难题,设计了一套数控电解加工装置,进行了工艺试验,并对工艺特性进行了研究.初步解决了该加工难题,加工精度、表面质量均符合设计要求.     

发动机叶片电解加工等入流角流场设计与试验研究

在大扭角、长叶身型复杂曲面叶片电解加工中,通常采用传统纵向侧流式流场加工,电解液在叶尖至叶根的入流角度差异较大,电解液分流不均,易引发短路等加工意外。提出了一种等入流角流场,即在理论模型上由叶尖至叶根截取若干截面,在截面中以进排气边缘两侧切线的角平分线方向为入流方向,将各流道沿各自的入流方向延伸形成等入流角流场。该方法均匀了电解液入流角,有利于提升流场稳定性。利用有限元方法对等入流角与纵向侧流式流场进行了对比,结果表明等入流角流场可有效提升流场的均匀稳定。进行了等入流角流场的加工试验,结果表明该流场可获得较好的加工稳定性与加工质量。     

涡轮叶片气膜孔制造及检测技术发展与展望

涡轮叶片作为航空发动机最核心的热端部件,在叶身加工气膜冷却孔是提高叶片承温能力的必然趋势。目前主流制孔工艺方法包括电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）与激光加工。其中,电火花制孔工艺最成熟,成本效率优势最为明显,广泛应用于多种型号叶片;电化学制孔可以满足“无重熔层、无微裂纹、无热影响区”的孔壁质量验收要求,但对异型孔加工能力不足限制其应用前景;长脉冲激光主要应用于静子件及燃机叶片的制孔,近些年随着超快激光技术的迅猛发展,孔壁加工精度及质量得到显著提升,使其在叶片转子件的制孔中也获得应用。此外,采用磨粒流、磁力研磨等气膜孔后处理工艺可消除孔口相贯线锐边,避免应力集中效应导致锐边起裂。目前,气膜孔检测技术的工程化应用滞后于加工技术,但对于叶片制孔质量控制与验收标准制定具有重要意义,亟需建立相关标准将先进测试表征方法应用于工程生产中,并长期助力智能制造技术发展。     

整体构件电解装置的设计

整体构件结构特殊,强度高,体积小,大大简化了零件的装配,提高了发动机的推重比,广泛应用于航空航天等制造领域;但整体构件腔体结构复杂,材料硬度高,采用机械加工刀具的加工难度非常大,甚至刀具无法到达加工区域。而电解加工可一次成型,生产率高,特别适合于加工复杂腔体零件。针对整体构件的形状特点,对电解加工的外装置进行了设计,确保加工过程零件的绝缘、导电、装夹。通过对零件的试加工,针对电解加工过程出现的密封问题、腔体位置偏离问题进行探讨,在设计结构的基础上进行了方案的优化设计。实验证明:合理的工装能够满足整个零件加工过程的需求,从而避免机床的腐蚀,并最终保证零件成形的位置以及尺寸。     

Improving the accuracy of the blade leading/trailing edges by electrochemical machining with tangential feeding

The demand of improving the accuracy of leading/trailing edges of aero engine blades has increased continually. This paper proposes a method of electrochemical machining with tangential feeding in which the leading/trailing edges are electrochemically processed by the cathode tools feeding along the tangential direction of the mean camber line of blades. The modelling and simulation on the ECM process have been carried out. A specific experiment system has been developed. Theoretical and experimental studies have proved that the proposed technology of tangential feeding offered unique advantages such as short electrolyte path, stable machining current and so achieved high machining accuracy.     

Digital manufacture of large-grade hydro turbine's blades

The blade is one of the vital components and the most difficulty in manufacturing of large hydro turbines. In order to cost-effectively and productively manufacture these kinds of blades, a series of innovative digital techniques have been developed. It includes the digital design of hydro turbine blades based on manufacturers’ requirements, computer-aided location and the machined error evaluation with three-dimensional digitized measure, tool path generation strategy for enhancing machining efficiency and controlling deviation in NC machining, tool path generation and NC machining simulation by means of a virtual NC machining environment for blades, and feasible strategy and the systematic scheme for manufacturing of large blades with 5-axis simultaneous CNC machining technology. The developed innovative digital manufacture techniques have been successfully applied in the manufacturing of both the large grade Kaplan and Francis hydraulic turbine blades. It has been shown that the higher efficiency and the better surfaces finish accuracy can be achieved in practical engineering.     

数控展成电解磨削加工的机理研究

为解决整体叶轮叶片型面的精加工难题,进行了5轴联动数控展成电解磨削加工的机理研究.在分析了数控展成电解磨削加工中的电极反应和数控展成电解加工成形规律的基础上,通过大量的工艺试验,提出了临界展成速度的概念,得到了数控展成电解磨削加工去除余量的规律.解决了一系列工艺问题,最后加工出了符合设计要求的整体叶轮.加工效率比手工修磨、抛光提高12倍以上.