本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻孔電解加工基礎(chǔ)試驗(yàn)及CFD分析

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【摘要】：電解加工是指利用金屬在電解液中可以發(fā)生陽極溶解反應(yīng)的原理,將工件加工成形。由于電解加工技術(shù)具有工具無損耗、加工材料范圍廣、加工后零件表面無變形和熱再鑄層等優(yōu)點(diǎn),成為航空航天、兵器制造等國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在獨(dú)立設(shè)計(jì)研制的電解加工機(jī)床的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究人員多年以來在電解加工技術(shù)領(lǐng)域的研究工作以及國(guó)內(nèi)外電解加工技術(shù)的最新研究進(jìn)展,重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)研究:1、闡述了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻孔的重要性及其加工面臨的問題,分析了現(xiàn)有冷卻孔加工方法的優(yōu)缺點(diǎn),概述了電解加工冷卻孔的發(fā)展現(xiàn)狀。同時(shí)介紹了管電極電解加工冷卻孔的基本原理、法拉第定律、電極/溶液界面雙層理論和電極反應(yīng)過程等電解加工中常見的基礎(chǔ)理論。2、依據(jù)電解加工的基本原理,根據(jù)管電極電解加工的特點(diǎn),獨(dú)立設(shè)計(jì)研制了一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻孔電解加工機(jī)床,包括機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)、電解液循環(huán)過濾系統(tǒng)、基于PC運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)和過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)四個(gè)主要部分,能夠滿足冷卻孔加工實(shí)驗(yàn)的要求。3、分析了管電極電解加工過程中穩(wěn)定性的變化規(guī)律,確定了加工電壓、電解液成分、電解液濃度和工具電極進(jìn)給速度等工藝參數(shù)對(duì)冷卻孔加工過程穩(wěn)定性的影響規(guī)律。通過進(jìn)行多組交叉實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比分析,最終得出本實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的工藝參數(shù):加工電壓為10V,Na NO3電解液濃度為10%,工具電極進(jìn)給速度為7μm/s。4、以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)C FD分析三維流場(chǎng)內(nèi)電解液流體速度場(chǎng)及渦流分布狀態(tài),定性研究了電解液速度場(chǎng)、渦流分布狀態(tài)和加工過程穩(wěn)定性、加工效率、表面缺陷間的基本關(guān)系,可為管電極電解加工航空零部件孔結(jié)構(gòu)提供更有效的工藝分析與設(shè)計(jì)手段。
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V263

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