整体叶轮数控展成电解加工运动轨迹及速度研究

在整体叶轮扭曲叶片型面加工方法中,数控展成电解加工展示了其优势。本文针对某型号航空发动机整体叶轮的加工,首先阐述了利用直纹面拟合扭曲型面的方法,然后通过对四轴数控展成电解加工过程的分析,采用不共原点的坐标变换对加工中的工件运动进行了研究,获得了各轴运动轨迹及工件上任意点的速度,分析了速度对展成电解加工间隙的影响,提出了编制数控加工程序的方法。最后,用试验对利用此法编制的数控加工程序进行了验证,试验结果表明该法能加工出符合要求的叶片型面。     

喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究

喷射液束电解辅助激光加工是一项新型复合加工方法,将电解加工与激光加工进行复合,在加工过程中,激光束与电解液束同轴共同作用于材料表面,激光对材料的热效应和喷射电解液束对材料的电化学阳极溶解作用共同去除材料,可实现无再铸层、无微裂纹的加工效果.针对该方法,基于加工原理的分析,以加工孔锥度和材料去除率为加工质量指标,研究了激光脉冲能量、电解加工电压和加工间隙对加工质量的影响.研究结果表明,激光脉冲能量对材料去除率的影响占据主导作用;激光脉冲能量和电解加工电压的增加都会导致加工孔锥度的增大;缩短加工间隙可以提高材料去除率,但会增加加工孔入口的锥度.     

蠕动进给超声磨削ZrO2陶瓷实验研究

建立了超声磨削在小直径磨轮、大切深、蠕动进给条件下单颗磨粒最大切深模型;对ZrO2陶瓷进行蠕动进给机械磨削和蠕动进给超声磨削对比试验,考察了磨削参数对磨削力的影响。     

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。     

五轴联动数控展成电解磨床原理与控制

为解决整体叶轮叶片型面的精加工难题,进行了五轴联动数控展成电解磨削整体叶轮的基础研究。根据数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面这一加工方法的特点,在分析了数控展成电解磨削整体叶轮原理的基础上,对磨削系统的结构与运动进行了总体设计,提出了经济型多轴数控系统及其联动控制方法,建立了电解磨削非平行直纹展成曲面的数学模型,开发了五轴联动数控展成电解磨削自动数控编程系统,对航空发动机整体叶轮的叶片型面进行了电解磨削。五轴联动数控展成电解磨削技术为整体叶轮叶片型面的精加工提供了一种新的加工手段。     

中性盐溶液中激光力学效应的研究

针对激光在中性盐溶液中对靶材的力学效应问题,基于压电加速度传感器测振原理,通过对悬臂梁不锈钢靶材振动测试与分析,得到毫秒级可见波长532nm、红外波长1064nm脉冲激光在中性盐溶液中对不锈钢靶材的冲击力.结果表明:中性盐溶液中的不锈钢靶材在激光作用下受到的冲击力达到10MPa数量级;红外激光对靶材的作用力随溶液中激光传输距离的增大而减小,而绿光激光对靶材的作用力在传输距离20mm内基本不变.     

激光在中性盐溶液中传输特性的研究

针对激光在中性盐溶液中的传输特性及其浓度和温度的影响,基于溶液对激光吸收、散射的理论分析,通过测试实验得到不同浓度、温度下,配制各异的氯化钠和硝酸钠盐溶液对可见波长532nm、红外波长1064nm激光的衰减系数,结果显示,激光在分析纯盐溶液中的传输特性与纯水相近,浓度的影响微弱;激光在工业盐溶液中的衰减明显,衰减系数与浓度呈线性关系;30-40℃范围内温度对钠盐溶液的影响因子为比纯水高出1～2个数量级;可见激光在中性盐溶液中的衰减以散射作用为主,而红外激光仍以吸收为主.     

1Cr18Ni9Ti钢中温拉伸性能研究

研究在室温以上温度对1Cr18Ni9Ti钢拉伸性能的影响,并利用SEM对拉伸断口形貌进行观察,利用金相显微镜对断口附近的组织进行观察,分析温度对其拉伸性能的影响规律。结果表明:随着试验温度的升高,1Cr18Ni9Ti钢的强度和延伸率均呈现降低的趋势;金相组织分析表明,在所有状态下的拉伸试样断口附近的组织中均有变形孪晶产生,并且随着试验温度的升高,变形孪晶数量降低,但尺寸增大,从而引起强度和塑性的降低。     

中性盐溶液辅助激光加工试验研究

针对激光加工存在再铸层、热影响区(HAZ)的致命缺陷,提出了中性盐溶液辅助激光加工(SALM)方法,利用中性盐溶液对材料的热化学作用和持续冷却作用在线去除再铸层和热影响区.基于激光在中性盐溶液下衰减的特性研制了试验系统,并对0.5 mm厚的不锈钢片进行了打孔试验,通过对该方法与空气中激光打孔(LBM)加工效果的比较,证实了中性盐溶液辅助激光加工的可行性.试验结果表明,随着盐溶液浓度及流速的增加,中性盐溶液辅助激光加工对于再铸层和热影响区的去除效果越明显;流速5 m/s,质量分数为20%的NaCl溶液辅助激光加工可实现再铸层的厚度减少80%,热影响区的范围缩小90%以上.     

固定阴极电化学加工的成形规律研究

基于电场理论对固定阴极电化学加工的研究提出了一种新的分析和处理方法，以电化学固定阴极切割为例，对其成形规律进行了研究和分析，建立了反映实际加工过程的数学模型，进行了数值分析，并给出了相关试验的验证结果，为今后电化学加工中这类加工方式的合理应用提供了理论依据。