本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機葉片冷卻孔電解加工基礎試驗及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,成為航空航天、兵器制造等國防工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在獨立設計研制的電解加工機床的基礎上,結(jié)合研究人員多年以來在電解加工技術(shù)領域的研究工作以及國內(nèi)外電解加工技術(shù)的最新研究進展,重點在以下幾個方面進行了相關(guān)研究:1、闡述了航空發(fā)動機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,概述了電解加工冷卻孔的發(fā)展現(xiàn)狀。同時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過程等電解加工中常見的基礎理論。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,獨立設計研制了一臺航空發(fā)動機葉片冷卻孔電解加工機床,包括機床進給系統(tǒng)、電解液循環(huán)過濾系統(tǒng)、基于PC運動平臺的控制系統(tǒng)和過程監(jiān)測系統(tǒng)四個主要部分,能夠滿足冷卻孔加工實驗的要求。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給速度等工藝參數(shù)對冷卻孔加工過程穩(wěn)定性的影響規(guī)律。通過進行多組交叉實驗,對實驗結(jié)果進行檢測對比分析,最終得出本實驗最優(yōu)的工藝參數(shù):加工電壓為10V,Na NO3電解液濃度為10%,工具電極進給速度為7μm/s。4、以實驗數(shù)據(jù)為依據(jù),利用計算流體動力學C FD分析三維流場內(nèi)電解液流體速度場及渦流分布狀態(tài),定性研究了電解液速度場、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計手段。
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263

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