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展成电解加工整体叶轮扭曲叶片中的间隙分析

1概述展成电解加工以简单形状的工具阴极,按照计算机控制指令,进行必要的展成运动,以电解“切削”方式加工型腔、型面。展成电解加工整体叶轮的叶片时,通常使用内喷式阴极,在展成运动中使阴极邻近叶盆的侧边沿叶盆曲面叠加上设定的侧面间隙后所形成的曲面运动,电解液从位于阴极底面的出液口流出进入由阴极底面与工件所形成的通道,进行电解加工。在叶轮毛坯上形成叶片的叶盆及相邻叶片的叶背(图1)然后进行光整加工。因此设定的侧面间隙的准确性将影响叶盆曲面的加工精度,间隙的计算成为保证展成电解加工精度的重要环节。图1展成电解加工叶轮叶片2加工过程的离散及极间电场的简化在展成电解加工过程中,工作相对阴极的速度在不断变化,直接进行间隙的计算较为复杂。故将整个加工过程t离散成n个时段Δti(Δti=ti+1-ti,i=0,1,2,……,n-1),由于Δti较小,在各时段Δti内,可认为阴极与工件的各运动速度为常量。为了使研究问题简化而不失其本质,从分析实际情况...  (本文共5页) 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>>

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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大扭曲叶片整体涡轮数控电解加工关键工艺的研究

由于数控展成电解加工技术既具有一般电解加工的优点,又具有数控加工的柔性,所以能有效解决难切削材料零件上复杂型面的加工难题。经过多年的深入研究和大量的工艺试验,该技术已经在整体涡轮的开槽加工方面取得了重要进展。本文在前期研究的基础上,对大扭曲整体涡轮的开槽加工进行了深入的研究。本文首先介绍了数控展成电解加工和整体涡轮的特点及其应用情况,并分类阐述了整体涡轮的现代加工技术,通过比较分析各自的优缺点,肯定了数控展成电解加工技术在加工大扭曲整体涡轮中的积极作用。针对本文研究的整体涡轮,要设计一套合理的工艺方案就必须对整体涡轮的几何结构进行深入的研究。本文应用曲面功能强大的UG软件,完成了整体涡轮的三维造型,并在此基础上分析整体涡轮的几何特征以及由此带来的加工难点。针对加工难点,在前期研究的基础上,设计了加工工艺方案,并进行了必要的理论计算。主要内容为:通过修正阴极的尺寸、形状来减小加工过程中发生短路的危险;采用阴极附加平动的方案解决整体...  (本文共76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>>

《现代电子技术》2002年10期
现代电子技术

模糊展成电解加工解决高精度薄片变形问题的研究

1 问题的提出生产过程中有许多零件是高精度的薄片 ,在机械加工中会产生变形问题 ,比如下面的零件是上下对称曲面 ,每个曲面由 3个相交的折面构成 ,如图 1(俯视图 ) ,图 2 (剖面图 )所示。图 1 薄片俯视图图 2 薄片剖面图折面 1是主折面 ,它是个斜面、有一定的坡度 ;2、3两个折面是水平面 ,同 1相交处有明显的棱线。目前工厂用普通立式数控铣床 (型号为 VMC75 0 )加工 ,由于工作台不能旋转 ,针对该零件每一面的每个折面加工完成后变形严重 ,必须校形、时效、平整、重新装卡 ,才能继续加工 ,上下 6个折面必须重复 6次校形、时效、平整、重新装卡。这种加工方法十分费时 ,精度低 ,成品率低 ,最大的缺陷是库存一段时间后发生变形 ,他们至今没有解决变形问题。工厂方面计划进口 1台数控铣床 ,能够实现三轴联动 (他们认为国内两轴、三轴联动不稳定 ,目前没有确定购买什么样的机床 ) ,一次装卡加工 3个折面 ,保证...  (本文共3页) 阅读全文>>

《扬州大学学报(自然科学版)》2002年04期
扬州大学学报(自然科学版)

直纹面整体叶轮展成电解加工关键问题研究

0 引言随着航空航天技术的发展 ,具有结构紧凑、体积小、重量轻、工作安全可靠、效率高等特点的整体结构叶轮 (如图 1 )愈来愈多地在新型产品中得到应用 .这类叶轮大多工作在高温、高压、高转速条件下 ,选用材料多为不锈钢、合金钢、耐热合金等难切削材料 ,再加上为整体结构 ,带有几十至上百片复杂型面叶片 ,其加工一直是制造业中的难点 .[1] 采用精密铸造方法精度较高 ,但受到材料可铸性及强度的限制 ,废品率较高 ,现只有英美等少数国家掌握 ;靠模电解加工生产率高、质量好 ,但生产准备周期长 ,零件变更后要重新修配靠模 ,柔性很差 ;五坐标数控铣柔性好 ,但由于受到刀杆刚性的限制 ,要多次进刀 ,效率低 ,特别对窄通道类型的整体叶轮 ,加工很难进行 .集数控技术柔性好及电解技术生产率高、质量好的优点于一体的数控展成电解加工方法能有效地解决这类零件的加工难题[2 ,3] ,图 2为五坐标数控展成电解加工示意图 ,加工用阴极及工件在机床...  (本文共6页) 阅读全文>>