【摘要】：葉片作為航空發(fā)動機(jī)中關(guān)鍵的零部件,其加工質(zhì)量對航空發(fā)動機(jī)的性能起著至關(guān)重要的作用。由于葉片材料難加工、形狀復(fù)雜的特性,給葉片制造帶來極大的困難。電解加工基于電化學(xué)反應(yīng)陽極溶解原理去除材料,具有電極無損耗,表面質(zhì)量好,加工與材料硬度、塑性無關(guān)等諸多優(yōu)點(diǎn),已成為了葉片制造加工的主要工藝。本文以提高葉片電解加工精度為目標(biāo),以典型發(fā)動機(jī)渦輪葉片為研究對象,開展脈沖振動電解加工技術(shù)研究,主要研究內(nèi)容包含了以下幾個方面:(1)提出了模鍛毛坯葉片分步式電解加工方案。針對模鍛葉片毛坯余量大,一致性差,最小余量小等實(shí)際情況,提出了在一次加工中分步采用直流、脈沖振動實(shí)現(xiàn)粗精加工的工藝方案,該方案可在保證加工精度的基礎(chǔ)上兼顧加工效率。(2)確定了直流與脈沖振動電解加工進(jìn)給量配比。依據(jù)初始葉片毛坯的余量差與余量離散度,采用電解加工過渡過程與遺傳誤差理論,確定了直流與脈沖振動電解加工進(jìn)給量配比,較單一采用脈沖振動方法顯著提升了加工效率。(3)掌握了高溫合金脈沖振動電解加工優(yōu)化參數(shù)。以加工間隙和表面粗糙度為試驗(yàn)工藝指標(biāo),對脈沖振動電解加工工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過灰色關(guān)聯(lián)度法分析得到高溫合金試件的最優(yōu)工藝參數(shù)組合。優(yōu)化參數(shù)可顯著減小加工間隙、提升表面質(zhì)量。(4)提出了等入流角式電解液流場設(shè)計(jì)方法。針對傳統(tǒng)電解液流場方式在加工大扭角、長葉身葉片時葉盆、葉背電解液入流角差異大且電解液分布不均,在加工過程中易發(fā)生短路的問題,提出了等入流角式電解液流場設(shè)計(jì)方法。采用有限元法對傳統(tǒng)與等入流角流場進(jìn)行仿真分析對比,進(jìn)一步提升葉片電解加工流場穩(wěn)定性。(5)開展了典型渦輪葉片電解加工試驗(yàn)研究。在前期的研究基礎(chǔ)上,采用理論設(shè)計(jì)的直流、脈沖振動電解加工進(jìn)給量配比、優(yōu)化后的脈沖振動電解加工參數(shù)、等入流角電解液流場,開展葉片電解加工試驗(yàn),加工出葉身型面輪廓精度優(yōu)于0.1mm的試驗(yàn)件。
【圖文】：

第一章 緒論理及特點(diǎn)trochemical Machining，ECM）是電化學(xué)加工的重要組極溶解原理去除材料，從而實(shí)現(xiàn)工件加工成形的工藝，工件接直流電源的正極；工具接直流電源的負(fù)極（極型面與工件陽極的被加工型面之間保持一定的間隙高速（5m/s~30 m/s）的電解液（常用 10~20%的 NaC過程中，，兩極之間會有很大的加工電流通過，工件表的界面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，陽極材料逐漸被去除成離反應(yīng)生成電解產(chǎn)物。隨著電解液不斷的高速沖刷，生帶走[5-6]，隨著工具陰極不斷進(jìn)給，加工間隙不斷減小實(shí)現(xiàn)工件的成型。

用振動進(jìn)給方法開展小間隙的電解加工，是實(shí)現(xiàn)精密電解加工的又一重要方法。加加工間隙在隨著陰極的振動不斷變化，加劇了電解液的沖刷作用，使電解液得以充而提高加工精度和加工穩(wěn)定性，改善加工過程的可控性[26-28]。圖 1.2 為精密電解加，（a）為剃須刀網(wǎng)罩；（b）為 4×4 排列的四面體腔群，腔體表面光滑；（c）為圓柱圖，圓柱孔內(nèi)側(cè)壁加工質(zhì)量較好。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2584223