叶片边缘电火花修整技术的初步研究

发布时间：2024-03-26 01:41

　　叶片作为航空发动机的核心部件之一,多采用高强度耐高温耐腐蚀特性的镍基高温合金等材料。针对此类难加工金属,常用加工办法有精密锻造、精密铸造、数控铣削以及电解加工(Electrochemical Machining,ECM)等。而在诸多已知的加工方法中,始终无法保证叶片进排气边缘最新精度的设计要求。如今,采用ECM加工叶片在国内外受到广泛关注和使用,但由于ECM中加工间隙的存在使得叶片进排气边缘形成阶段的流场与电场十分复杂,导致加工后的进排气边缘存在尺寸与形状误差。因此,必须精确修整,满足设计要求。电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)是根据放电时产生的高温熔融材料实现材料去除的,与材料硬度、强度无关。针对此类误差,本研究采用EDM并辅以振动对叶片边缘进行修整以达到设计要求。本文参与改造了立式电火花加工机床,根据实验要求搭建了如压电陶瓷促动器装夹模块、电极夹具、工件夹具、介质流通模块等辅助设备,并基于所搭建实验平台制定了相关工艺流程。基于LabVIEW软件对控制程序进行了进一步改进。针对镍基高温合金这类难加工金属的电火花工艺参数选择,进行了初步的...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题依据
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景
    1.2 电火花加工技术概述
        1.2.1 电火花加工原理
        1.2.2 电火花加工优缺点
    1.3 航发叶片制造概述及国内外发展现状
        1.3.1 叶片加工方法
        1.3.2 叶片进排气边缘修整方法
    1.4 本文的主要研究内容与安排
2 电火花叶片修整平台及控制策略
    2.1 电火花加工装置
        2.1.1 总体设计
        2.1.2 振动模块结构
        2.1.3 运动模块设计
        2.1.4 介质流通模块设计
    2.2 加工控制系统
        2.2.1 控制程序的总体框架
        2.2.2 薄片微切控制策略
    2.3 本章小结
3 粗加工工艺参数优化
    3.1 实验方案与实验条件
    3.2 初步实验探索
        3.2.1 加工极性选择
        3.2.2 加工面积的选择
    3.3 设计正交试验
        3.3.1 正交试验设计原理
        3.3.2 正交试验设计方案
        3.3.3 确定正交试验水平参数
    3.4 材料去除率正交试验结果分析
        3.4.1 正交试验结果
        3.4.2 正交试验结果分析
        3.4.3 正交试验结果验证
    3.5 工具电极相对体积损耗率正交试验结果分析
    3.6 不同牌号镍基高温合金对比
    3.7 不同材料电极对比
    3.8 本章小结
4 精加工工艺参数初步选择
    4.1 实验方案
    4.2 不同参数对表面粗糙度的影响
        4.2.1 峰值电流对表面粗糙度的影响
        4.2.2 脉冲宽度对表面粗糙度的影响
        4.2.3 开路电压对表面粗糙度的影响
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3939172