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整体叶轮数控展成电解加工阴极的设计

在各类新型中小发动机中使用的整体叶轮大多为窄通道型的,且其叶片型面复杂、扭曲.再加上材料切削性能较差,采用机械铣削方式很难加工,目前常采用电解加工方法解决此难题.普通电解加工根据加工表面形状及预留的加工间隙设计工具阴极,此类阴极设计方法有很多.较为成熟。近年来研究了一种数控展成电解加工方法,它以简单形状的电极通过数控多轴运动合成成形运动轨迹,以电解方法加工出零件型面。展成电解加工用同一阴极加工出叶间通道,必须充分考虑型面上各处尺寸的要求,因此阴极设计方法有自己的特点.展成电解加工使用的电极一般有外喷式、内喷式两种.外喷式电极一般如律状,绕自身轴旋转,常用于对已加工型面进行精加工,如图1,内喷式电极大都用于在实体上开槽,如整体叶轮的通道加工,如图人本文主要介绍内喷式电极的设计方法。2结构设计整体叶轮的叶间通道特点决定了阴极应采用薄锥形焊接结构,如图3所示,阴极底板和侧壁焊接为一体,修磨成小圆角过渡.根据实际的加工经验,出液槽设计为...  (本文共3页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
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整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究

电解加工是整体叶轮的重要加工方法之一,现有的数控展成方法主要适用于直纹面或扭曲度不大的整体叶轮叶片加工,若用于自由曲面叶片整体叶轮加工,则加工误差较大。课题针对自由曲面整体叶轮叶片的加工难题,以提高叶片加工精度、加工稳定性和工作效率为研究目的,对整体叶轮叶片电解加工中的加工工艺、成形规律、阴极设计、加工路径规划、加工参数选择、加工过程故障诊断以及数字化制造等关键技术开展了研究。首先,开展了自由曲面整体叶轮电解加工工艺研究,提出了适用于自由曲面整体叶轮叶片加工的组合电解加工工艺,该工艺将叶片加工分为叶间通道加工、叶片精加工等多道工序,采用不同的加工方法满足自由曲面叶片加工要求。在叶间通道加工中采用了分步分区加工方法,并以φ600mm压气机叶轮为试验对象进行了试验,对叶间通道的加工方法进行了验证。以φ240mm整体涡轮为试验对象开展了自由曲面叶片精加工工艺试验,设计了开式叶片成形阴极电解精加工装置,采用脉冲电源和加工参数优化实现了小...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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大型整体叶轮数控电解加工的阴极设计及工艺试验

数控电解加工技术是一种将电解技术和数控技术相组合的新型制造技术,既具有一般电解加工的优点,又具有数控加工的柔性。其加工效率高、可加工任何难切削导电材料等优点使其在航空航天领域零部件加工中的地位独特。本文在前期研究的基础上,对航空发动机大型整体叶轮的数控电解加工工艺进行了研究。大型整体叶轮是直径在500mm以上的整体叶轮,文章首先介绍了整体叶轮的结构特点,材料特点及其以后的发展趋势,并阐述了整体叶轮的加工技术,通过比较其优缺点,指出了数控电解加工技术在大型整体叶轮加工中的积极作用。本文针对加工大型整体叶轮时机床运动行程有限的问题,通过设计整体叶轮毛坯、连接管道、合理布局等方面,在不改造机床的前提下,提出了简单、合理的解决方案。并应用曲面造型功能强大的UG软件,进行整体叶轮的三维造型,并针对曲面造型中一些常见的问题,提出相应解决办法。根据对大型整体叶轮的通道分析,以造型软件UG为平台,设计内喷式阴极。针对电解加工中的短路、流场不均匀...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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整体叶轮数控电解加工的计算机仿真及试验验证

数控展成电解加工技术是一种将数控技术和电解加工技术相结合的新型制造技术,主要以难切削材料、复杂型面零件的加工为应用对象。该技术通过多年的研究和试验,日趋成熟。但由于电解加工影响因素众多、准备时间长等不利因素影响了它的发展和应用。随着计算机技术的发展,计算机仿真在各个领域得到了广泛的应用,在加工制造领域,加工仿真技术大大缩短产品的开发周期、降低生产成本,也促进先进制造技术的发展。本文以某型整体叶轮数控展成电解加工为例,研究将加工仿真技术应用于数控展成电解加工,以缩短生产准备时间、降低成本,提高数控展成电解加工的适用性,使其更加适应先进制造技术的发展,更好地发挥其特有的优点。本文简要介绍了整体叶轮数控展成电解加工工艺,使用Unigraphics(UG)软件进行实体建模,研究通过在UG平台上的二次开发实现整体叶轮数控展成电解加工的运动仿真,检查数控代码和运动轨迹,检测工件与阴极间的间隙以及判断是否发生碰撞干涉,并实现去除材料的加工模拟...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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大直径整体叶轮数控电解加工技术研究

数控电解加工技术是一种将数控技术和电解技术相结合的新型制造技术,它既有数控加工的柔性,又具有一般电解加工的优点,它通过利用简单形状的阴极做展成运动,有效的解决难切削材料零件复杂型面的加工难题。该技术通过多年的研究和试验,日趋成熟。本文在前期研究及应用成果的基础上,以数控电解加工大直径整体叶轮叶间通道及叶片精加工为研究对象,进行了工艺试验研究。本文以数控电解加工大直径整体叶轮叶间通道、精加工叶片型面为目标,对给定的叶片型面数据点云,利用双三次B样条(B-Spline)曲面,建造整体叶轮三维几何模型。同时以此为基础,讨论了阴极设计、工件偏心装夹时各轴运动量的计算及数控电解加工程序编制;并且对由阴极加工刃边宽度、叶片型面扭曲而导致的过切进行了讨论并提出了解决方案。利用设计的阴极进行了脉冲电流电解加工与直流电解加工试验,对试验中出现的亮斑问题进行了讨论,同时根据试验结果分析,提出利用脉冲电流数控电解加工技术精加工叶片型面。同时针对阴极设...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电加工与模具》2004年01期
电加工与模具

带冠整体叶轮数控展成电解加工阴极的设计

以简单形状的工具阴极按照计算机指令做复杂展成运动的数控展成电解加工 ,是综合数控加工和电解加工两者优点的新型加工技术 ,特别适于工作在高温、高压、高转速条件下的整体叶轮加工。阴极设计是数控展成电解加工技术中的重要内容。如图 1所示 ,带冠整体叶轮由于存在“冠”状结构 ,使叶间通道径向由敞开变为半封闭 ,其等截面叶片型面既不能用数控铣削加工 ,也无法用电解套料工艺成形 ;目前世界各国都只能采用电火花加工作为主流工艺 ,但存在加工周期长、电极损耗大、生产率低、加工成本高的问题。这里提出一种创新工艺方案 :先由数控展成电解工艺加工叶间预通道 ,留下一定余量再进行电火花精加工。该方案改善了电火花加工的工艺条件 ,可大大提高效率、减少电极损耗、降低生产费用 ,并有利于提高叶片型面精度。采用数控展成电解加工 ,其阴极设计有别于通常的电解加工 ,结合图 1所示带冠整体叶轮等截面叶片叶间预通道的试验加工 ,介绍阴极的实用设计方法。   (a) ...  (本文共4页) 阅读全文>>