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整体叶轮叶片型面的展成电解精加工阴极设计

整体叶轮是将叶片和轮体做成一体的结构 ,它省去了连接叶片和轮体用的榫头、榫槽和锁紧装置。由于其具有结构紧凑、体积小、重量轻、比强度高等一系列优点 ,因而在航空发动机中的应用越来越广泛。但由于是整体结构 ,并带有复杂型面的扭曲叶片 ,且由难加工材料制成 ,使得叶片型面的加工变得很困难。为了解决整体叶轮叶片型面难加工问题 ,国内从 2 0世纪 80年代中期开始了数控展成电解加工技术的研究 ,并取得了重要进展[1,2 ] 。阴极是展成电解加工的“刀具” ,其结构、形状和尺寸将对加工质量产生影响 ,因此必须进行合理设计。本文针对某小型直纹面叶型整体叶轮的型面精加工 ,设计了1种截面为矩形的整体结构的内喷式阴极 ,下面介绍其结构设计和主要尺寸的确定。1 结构设计  阴极的结构应能保证有足够的电解液到达加工区域 ,并使得间隙中的流场较为均匀 ,不会在加工型面上留下较明显的流纹 ,同时还要保证其有足够强度 ,且便于制造。在加工整体叶轮的叶片型...  (本文共2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>>

《机械科学与技术》1992年01期
机械科学与技术

等截面叶片型面的数学模型

一、引言 等截面叶片型面的加工方法主要是用成型铣刀加工,这种方法效率虽高,但精度较低。为了更进一步提高叶片型面的加工精度,国内外目前在广泛采用数控加工方法,但通常主要是采用曲面拟合的方法来编程,这不仅效率低而且准确性差,为此,我们推导了等截面叶片型面的数学模型,运用它将简化程序的编制和提高程序的准确性。进汽边。 3、选取垂直于Z轴,又垂直于X轴的轴线为Y轴,方向由内弧指向背弧。┌───┐│旧斥 │├───┤│三互飞│└───┘图1三、模型的设立二、坐标系的确定 如图1所示,建立叶片型面的OXYZ坐标系统: 1、选取叶片型面的对称中心线为Z轴,方向由叶根指向叶顶。 2、在叶片两径向面的中分面上,选取垂直于Z轴的X轴,方向由叶根出汽侧指向 1、型线圆弧中心座标的计算 等截面叶片的结构中心线与对称中心线平行,并且各截面型线相同,因此沿叶高各截面型线圆弧中心座标为:Xoi=X只‘】1 之(1)Y:;=YR。,式中X。。,Y。。:根部型线...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械科学与技术》1992年01期
机械科学与技术

等截面叶片型面的数学模型

一、引言 等截面叶片型面的加工方法主要是用成型铣刀加工,这种方法效率虽高,但精度较‘低。为了更进一步提高叶片型面的加工精度,国内外目前在广泛采用数控加工方法,但通常主要是采用曲面拟合的方法来编程,这不仅效率低而且准确性差,为此,我们推导了等戳面叶片型面的数学模型,运用它将简化程序的编制和提高程序的准确性。进汽边。 3、选取垂直于Z轴,又垂直于X轴的轴线为Y轴,方向由内弧指向背弧。┌─────┐│r—一一月 │└─────┘图1三、模型的设立型线圆弧中心座标的计算二、坐标系的确定 如自1所示,建立叶片型面的ox一Yz坐标系统: 1、选取叶片型面的对称中心线为Z轴,方向由叶根指向叶顶。 2、在叶片两径向面的中分面上,选取垂直于Z轴的X轴,方向由叶根出汽侧指向 等截面叶片的结构中心线与对称中心线平行,并且各截面型线相同,因此沿叶高各截面型线圆弧中心座标为: 、少 1人. 了、、L‘.JXRi二XR。YRI二YR。式中:XR。,Y。:根...  (本文共3页) 阅读全文>>

《航空工艺技术》1993年02期
航空工艺技术

微机叶片型面样板CAD/CAM系统

叶片是发动机中最重要的零件之一。叶片分成很 计计算将叶片型面零件数据转换成叶片型面样板的数多级,其型面曲线是非圆曲线,用坐标点描述。由于 据。并按叶片零件型面数据的特点自动生成叶片型具有扭角,一个叶片中不同截面的曲线不同,叶盆与 面坐标表图、供数控编程使用的数据文件、叶片型面样叶背的型面也不同。因此,在生产中叶片各截面需在专 板工作图及坐标表图的代真文件。叶片型面样板代真功用测具上,用样板来检查,而且在新机试制时就需要 能将根据设计计算功能输出的代真文件选取相关的哑数以百计的样板。设计和制造的工作量很大,任务急、图,通过哑实结合的方式对工作哑图和坐标表图进行周期短。为此,我们开发了“微机叶片型面样板 代真处理,输出生产中能够使用的叶片型面样板的工CAD /CAM系统”,并成功地用于新机的研制和生 作图和坐标表图。产中。*AM工作过程是:根据*AD部分生成的供数 1.软件的主要功能板块 控编程用的数据文件,分别对叶片型...  (本文共2页) 阅读全文>>

《华中理工大学学报》1993年01期
华中理工大学学报

成型面叶片型面的数学模型及其应用

叶片是汽轮机、燃汽轮机、烟气机、压气机、水轮机、航空发动机、船舶推进装置等的关键部件,它直接影响着它们的工作性能,而叶片型面质量的高低直接影响叶片的工作质量.由于型面是由复杂曲线组成的空间曲面,目前仍以机械加工为主,加工量约占叶片加工量的二分之一,而叶片的机械加工量约为透平机组加工量的三分之一,因此,叶片的工艺水平可用型面的加工水平来衡量.而型面的加工方法主要取决于型面的成形规律,因此型面成形规律的数学描述不仅对加工方法的选择,工、夹、量具和专用机床的设计有用,而且恃别是对型面的数控加工和测量都具有极其重要的意义.1.1 坐标系的确定 了1一一一 一一下r一二卜 一“叱浴一了 如图1所示,建立叶片型面的Ory。坐~一一一叫L一J 匕曰标系统人.先取叶片型面的对称中心线为z轴,方向由叶根指向叶顶巾.在叶根径向 图1 成型面叶片的坐休系统面的中分面上,选取垂直于Z轴的。轴,方向由出汽边指向进汽边/.选取垂直于z轴,又垂直于x轴的轴线...  (本文共4页) 阅读全文>>