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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>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

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>>

《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>>

《机械科学与技术》2002年05期
机械科学与技术

精密展成电解加工整体叶轮的数控编程

数控展成电解加工是以简单形状的工具阴极按照计算机数控指令做型面展成运动而电解加工出各种复杂的曲面的 ,是综合了数控加工和电解加工两者技术优点的一种新型加工技术。目前该技术已经用于航空发动机整体叶轮的开槽加工 [1 ]。为了提高其加工精度 ,需进一步开展精密展成电解加工技术的研究。本文对采用四轴联动方式精密展成电解加工整体叶轮叶片型面的数控编程进行了研究 ,给出了展成运动轨迹的计算方法和各轴进给速度的确定方法 ,并对算法误差进行了初步分析 ,这是开展精密展成电解加工技术研究的重要基础工作之一。1 叶片型面拟合如图 1所示 ,整体叶轮是一种将工作叶片和轮盘联为一体的结构 ,其叶片型面根据气动计算确定 ,通常以离散坐标点给定各规定剖面 (如图中的 Yi 剖面 )的叶型型线 ,为此需首先对叶片型面进行拟合。  在满足一定精度要求的情况下 ,整体叶轮的叶型大多可用直纹曲面来进行拟合 ,而且其中有相当一部分可以用平行直纹面来拟合 ,这样就可...  (本文共3页) 阅读全文>>

《现代制造工程》2019年08期
现代制造工程

控制浅小孔电解加工深度的研究

0引言残余应力是材料及工件在加工制造或使役期间在近表层或内部产生的一种不稳定应力状态。残余应力对工件的静力强度和疲劳强度会产生严重影响,导致工件表面在加工过程中产生工艺缺陷,影响工件的使役性能。所以,工件残余应力的测定是一项重要的工件表面加工完整性的评价指标[1-2]。X射线衍射法和小孔法是两种常用的工件表面残余应力测量方法。X射线衍射法利用测量晶体的原子间距获得工件的变形情况,是一种测量精度较高的非破坏性测试方法。然而,由于X射线穿透深度极浅(1~50μm),测试设备比较复杂,使其应用受到一定局限[3]。相较于X射线衍射法,小孔法测量近表面残余应力具有可靠性强、测量深度较大(0. 02~15 mm)等优点[4],已经被美国材料与实验协会(ASTM)和中华人民共和国国家标准(GB/T 31310—2014)确定为标准的近表面残余应力测定方法,广泛应用于测定各向同性线弹性材料近表面的残余应力[1,5]。但是,采用机械加工方法如钻削...  (本文共6页) 阅读全文>>

《西安工业大学学报》2018年06期
西安工业大学学报

难加工件复杂型面的高效精密电解加工工艺及装备

针对大型卧式数控电解加工设备系统进行研制、开发;并在该套系统上进行深孔矩形变螺距螺旋线和内摆线弧形螺旋线电解加工技术的研究,先后开发了多项电解加工技术和一项电解加工设备系统。多头弧形螺旋线解决了石油钻采机械全金属螺杆泵研制的三大关键之首(制造);大型卧式数控电解加工设备系统的研发成功,助推该创新技术的成果实现产业化;发动机整体构件组合加工技术的研究突破了传统电解加工型孔和型面单一加工模式,实现了电解开槽、拷形同步完成。两项国内外首创:首次提出磁场复合电解加工、变参数控制的方法;两项国际领先:中小口径混合膛线电解加工系统、大口径混合膛线电解加工总体技术。混合膛线电解加工技术加工的产品已装备到各兵种,覆盖海陆空。该成果还成功推广应用于石油钻采机械、复杂型面及大型花键的加工中。研制的卧式电解加工机床...  (本文共1页) 阅读全文>>

《西安工业大学学报》2019年02期
西安工业大学学报

难加工件复杂型面的高效精密电解加工工艺及装备

针对大型卧式数控电解加工设备系统进行研制、开发;并在该套系统上进行深孔矩形变螺距螺旋线和内摆线弧形螺旋线电解加工技术的研究,先后开发了多项电解加工技术和一项电解加工设备系统。多头弧形螺旋线解决了石油钻采机械全金属螺杆泵研制的三大关键之首(制造);大型卧式数控电解加工设备系统的研发成功,助推该创新技术的成果实现产业化;发动机整体构件组合加工技术的研究突破了传统电解加工型孔和型面单一加工模式,实现了电解开槽、拷形同步完成。两项国内外首创:首次提出磁场复合电解加工、变参数控制的方法;两项国际领先:中小口径混合膛线电解加工系统、大口径混合膛线电解加工总体技术。混合膛线电解加工技术加工的产品已装备到各兵种,覆盖海陆空。该成果还成功推广应用于石油钻采机械、复杂型面及大型花键的加工中。研制的卧式电解加工机床可实现大电流(15 000A)、...  (本文共1页) 阅读全文>>