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数控展成电解加工对刀误差对加工精度的影响

数控展成电解加工是近年发展起来的一项新型加工技术 ,它可以用形状简单的工具阴极 ,按照计算机的数控指令作相应的展成运动而加工出各种复杂的型面 ,具有数控加工和电解加工两者的优点。在采用该技术加工整体叶轮的叶片型面时 ,找正阴极相对工件的位置 (对刀 )是一项既重要又费时的工作。这就要求在对刀过程中 ,抓住主要矛盾 ,对加工精度影响大的对刀项目 ,仔细调整 ,使该项对刀误差尽可能小 ;而对加工精度影响较小的对刀项目 ,可适当放宽其对刀误差 ,以便提高对刀效率。因此需要知道各项对刀误差对加工精度的影响。1 对刀过程及对刀误差  对刀过程所产生的误差 ,即对刀误差 ,一般可用三个平动误差和三个转动误差来描述。下面针对图 1所示的某整体叶轮的叶片型面 (为直纹面 )的数控展成电解加工 ,结合对刀过程 ,给出其六项对刀误差的定义。图 1 整体叶轮结构加工在自行研制的五坐标联动数控电解加工专用机床 (图 2 )上进行。采用的阴极为非旋转内喷...  (本文共4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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数控展成超声磨削陶瓷型面的基础研究

由于陶瓷材料具有优良的机械、物理、化学、热学性能,已成为第三大工程材料。但是,陶瓷材料的高脆性、高硬度使其加工、特别是成形加工,至今仍非常困难,因而阻碍其应用范围的扩大。陶瓷是制造未来航空、航天乃至汽车发动机中的小型整体叶轮的理想材料,为解决陶瓷整体叶轮的加工难题,本文开展了数控展成蠕动进给超声磨削加工陶瓷型面的基础研究,主要研究内容包括:1 )建立了超声磨削在小直径磨轮、大切深、蠕动进给条件下单颗磨粒最大切深(最大未变形切屑厚度)模型;对陶瓷进行蠕动进给机械磨削和蠕动进给超声磨削对比试验,考察了磨削参数对表面粗糙度和实际切深的影响;通过扫描电镜对工件表面形貌进行了分析;试验结果表明:超声振动显著增加了实际切深,同时表面粗糙度值略为增大,但不会引起大的亚表面损伤;材料去除仍以脆性断裂为主,同时伴随塑性流动现象。2 )针对陶瓷平行直纹面超声磨削加工的需要,在原有五轴电解加工机床的基础上,研制了磨轮主轴部件及其驱动控制系统,并添加超...  (本文共113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的方案设计及数控编程

数控展成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,以大直径叶轮的数控电解开槽加工为研究对象,结合现有的实验条件,充分利用了数控加工的优势,对叶轮开槽进行了研究。本文以某型整体叶轮数控展成电解加工为例,研究了采用小行程电解机床加工大直径整体叶轮。通过对机床结构和性能的分析以及大直径整体叶轮的技术要求,重新设计了大直径整体叶轮加工位置以及分度方法,并且针对新加工位置,重新设计了多轴联动参数的计算方法。此研究大大缩短了生产准备时间,降低了改造机床的成本,提高了数控展成电解加工的适用性,使其更加适用先进制造技术的发展。本文通过加工速度对加工间隙的影响,对成形规律进行了研究,对加工间隙的变化引起的误差进行补偿,提高了精度。同...  (本文共70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>>

浙江理工大学
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电参数对小间隙电解加工影响规律研究

电解加工(Electrochemical Machining,ECM),根据电化学阳极溶解的加工原理,是一种以“离子”溶解方式去除材料的加工技术,具有可加工范围广、加工表面质量好、加工效率高、工具不会损耗等优点。发展小间隙电解加工技术,是为了加强电解加工的定域性,提高零件的加工精度,使其可以从一般加工水平发展成为精密加工水平。本文在电解加工技术的基础上结合了现代数控技术,通过理论研究和工艺实验,对医疗上的一套麻醉穿刺针进行了开槽实验。本文研究完成的工作主要包括以下几个方面:首先,在电解加工技术基本原理的基础上,对小间隙电解加工的理论基础、加工模型进行分析,研究得出了影响小间隙电解加工性能的因素和加工工艺调节的方法,为实验研究提供了依据和理论指导。其次,为了提高加工精度和加工表面质量,改进和完善了现有的电解加工实验装置。改进了电解液过滤系统,提高了电解液的纯净度,解决了电解液的过滤问题;将工具电极前后偏移一定的尺寸进行走刀加工,为...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>