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整体叶轮的数控电解加工及其在航天制造中的应用前景

1 概述整体叶轮将叶片和轮盘构成一个整体 ,而不是通常叶片与轮盘的机械连接 ,使零件数、构件体积和质量均有减少 ,同时还可以消除传统叶片、轮盘连接之间的气流逸流损失 ,避免叶片、轮盘机械连接之间的微动磨损、微观裂纹以及机械连接件的意外损坏等 ,从而使发动机工作效率、推重比、工作寿命和安全可靠性大大提高。在新型火箭发动机中 ,采用带冠整体叶轮还可以大大减小传统叶轮部件结构中叶尖与叶轮外环之间的逸流损失 ,叶轮效率由传统结构的 5 0 %提高到 70 %。由于上述突出优点 ,整体叶轮、带冠整体叶轮在先进、高推重比航空发动机及新型大推力火箭发动机中得到越来越多的应用[1~ 8] 。如美国国防部于 1988年开展的高性能叶轮发动机技术 (IHPTET)计划中提出 :到 2 0 2 0年 ,战斗机上发动机的叶轮都将采用整体叶轮结构[1~ 3 ] ,俄罗斯在新型、大推力火箭发动机上更特别重视采用带冠整体叶轮结构[3 ,7,8] 。由于整体叶...  (本文共5页) 阅读全文>>

《现代制造技术与装备》2016年08期
现代制造技术与装备

复杂整体叶轮数控加工关键技术研究

现实生活中,整体叶轮装置在各行各业中都得到了应用。而在航空发动机等复杂的机械设备中,整体叶轮装置的构造也较为复杂,且这些装置都对数控加工有着较高的精度要求。为满足这些零部件的加工要求,编程人员通常会使用一些数控加工关键技术进行零部件加工设计。因此,有必要对复杂整体叶轮数控加工关键技术展开研究,从而为有关研究的开展提供一些指导。1复杂整体叶轮的数控加工特点及流程1.1加工特点对复杂整体叶轮进行数控加工,需要采取数字信息控制技术和相应的数控加工方法实现对结构复杂、精度要求高、型号产量少和零件种类多样的整体叶轮的自动化和高效化加工。所以,从加工特点上看,该种零部件的加工具有高精度和高速的特点。在加工叶轮的过程中,由于叶片较薄,所以较容易出现刀变形的问题,从而影响加工质量。同时,由于整体叶轮的叶片具有较大的扭曲度,所以其刀轴矢量计算较为复杂。此外,整体叶轮的叶片间隔较小,且叶高较大,因此也将给数控加工带来一定的困难。为克服这些问题,在加...  (本文共2页) 阅读全文>>

《制造技术与机床》2015年05期
制造技术与机床

某航空整体叶轮五轴加工关键技术研究

航空工业是一个国家综合国力的象征,其核心技飞机的核心是发动机的话,那么发动机的核心就是叶术是发动机技术。航空发动机已成为一个国家科技水轮叶片。所以叶轮叶片加工技术的研究,对航空制造平、军事实力和综合国力的重要标志之一。据统计,航业的发展有着重要的意义。整体叶轮按气流的运行方空发动机中80%的零部件都是叶轮和叶片。如果说式分为轴流式叶轮和离心式叶轮。轴流式叶轮工作时,空气的流动方向与轴线方向平行,主要给飞行器提 片根部或流道面。并通过刀具的横向平移进给加工出供向前运动的动力;而离心式叶轮工作时,空气的流动 复杂表面几何形状。插铣法加工效率高,加工时间短,方向远离轴线方向,主要给飞行器提供向上升的动力。更适合整体叶轮这类去除量大的复杂工件的粗加工。本文要介绍的是轴流式航空整体叶轮的加工,如对于这种插铣加工,插铣刀轨布局一直是其加工的难图1所示。该整体叶轮基本参数及技术要求为:铝合点。本文介绍的叶轮加工既用到点铣法,也用到侧金扭曲叶片...  (本文共4页) 阅读全文>>

《科技风》2014年15期
科技风

复杂整体叶轮数控加工关键技术研究

在现实生活中,人们偶尔可以观察到整体叶轮装置,例如:在发动机的内部构造中。在实际成产领域,整体叶轮是航空发动机及各类透平机械的关键部件。随着发动机性能检测标准的逐渐提升,整体叶轮的形状也日趋复杂。从目前的生产状况来看,整体叶轮的形态特点为:叶片薄,扭曲大,叶片间隔小等等。可见,这样的制造标准给整体叶轮装置的加工过程增加了困难。与此同时,国内相关领域对于复杂整体叶轮数控加工关键技术的研究也在进行,以期将研究成果应用在实践过程之中,改善数控加工的能效。在诸多的研究内容当中,五坐标数控铣削加工柔性好,加工效率高,适用广泛,是复杂整体叶轮加工过程中较为常用的手段之一。1国内外相关领域对复杂整体叶轮数控加工关键技术的研究分析1.1浅析整体叶轮数控加工技术沿革复杂整体叶轮数控加工关键技术的实施是在各项传统加工技术基础上开发而来。传统的整体叶轮数控加工技术有刀具轨迹规划技术等,这些技术的应用在一段时间内能够提升部件加工的效率。但随着整体叶轮装...  (本文共1页) 阅读全文>>

《苏州大学学报(工科版)》2005年04期
苏州大学学报(工科版)

小型钛合金整体叶轮的智能制造方法

0引言对于现代制造系统,人们有不同的理解。现代制造系统在不同国家、不同企业、不同行业,即不同的环境下有不同的内涵。就是在同一环境下,也有不同的层次。针对我国制造业的发展现状,近几年研究和推广的重点应该是智能制造技术、制造单元技术,如数控技术和加工单元、柔性制造单元。在一个先进的制造系统中,人和机器承担的角色不同。人的特点是处理随机、突发事件的应变能力,模糊推理能力,判断力和创造力较强,而机器则适合于做繁重、危险、重复、精确控制、程序化的各种体力和运算工作,速度快而且精度高。只有正确确定系统自动化的程度及人与机器间的合理分工,才能使先进制造系统既经济又安全可靠。图1智能制造系统的结构框图1智能制造系统的构成框架智能制造系统是在生产现场谋求智能化机械和人相互融合的同时,有效利用一切知识性活动,通过知识库、数据库、计算机和通信网络,柔性地把企业从订货、设计、生产到销售的全部活动集成起来,力求整体效率提高的生产系统。智能制造系统的结构见...  (本文共3页) 阅读全文>>

《现代制造工程》2004年08期
现代制造工程

径向整体叶轮电解加工方法探讨

一、引言 航空发动机中的径向整体叶轮结构复杂,且由难加工材料制成,加工难度较大,目前主要采用五坐标数控铣削方式或特种加工方法进行加工。但当叶轮流道较窄,且叶片又有较大扭曲时,采用数控铣削方式加工,由于受刀具刚度限制,再加上工件材料的强度、硬{袋籍牟{加工。但径向整体叶轮与轴向整体叶轮的叶间通道结构形状不同,采用数控展成电解法加工径向整体叶轮会使开槽加工后的叶盆(或叶背型面的余量分布很不均匀,大大增加了后续精加工的工作量。一针对以上情况,笔者提出将传统电解加工法与展成电解加工法黔:鳞黔缪蹋瓢 二、径向整体叶轮结构-- 整体叶轮的工作叶片和轮盘设计为一个整体,省去了连接叶片和轮盘用的桦头和桦槽,结构更加紧凑。径向整体叶轮在结构上可以看成是由多个叶片均匀地 -一分布子法兰状轮毅面上形成的,如图1所示。对部分径向整体叶轮,在结构上可以将其看成由两部分组成:图1径向整体叶轮带扭曲叶片部分和带直叶片部分,如图2所示,其中图Za为带扭曲叶片部...  (本文共2页) 阅读全文>>