發(fā)布時間：2017-08-24 13:08

  本文關鍵詞：高頻微秒級脈沖電解加工葉片的工藝研發(fā)

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【摘要】：葉片作為航空發(fā)動機中的核心零件,具有結構輕、薄,型面復雜等特點。采用傳統(tǒng)的機械加工方法效率低,加工表面會產生微裂紋、殘余應力等缺陷,表面質量不容易保證。電解加工由于加工過程為非接觸式加工、不會產生表面殘余應力和再鑄層等優(yōu)點而被應用于葉片加工。 以DJK3150機床為實驗平臺,設計了葉片加工工藝裝置并搭建了加工所需的電解液系統(tǒng)。以等間距法初步設計了工具陰極,根據(jù)葉片結構特點,選用側流式加工方式,并且基于加工區(qū)域流場分析設計出流場均勻、密封性能良好的葉片加工工裝。所設計的電解液系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對電解液狀態(tài)(如溫度、壓力、流量等)的實時監(jiān)測和控制,并通過多通道數(shù)字記錄儀實現(xiàn)對電解液狀態(tài)參數(shù)的實時顯示,提高了整個電解液系統(tǒng)控制的集成度和自動化水平。 利用COMSOL Mutiphysics仿真分析軟件,建立了基于電場分布的電解加工過程仿真模型,完成對葉盆和葉背電解加工過程的仿真。通過仿真預測出加工間隙的分布規(guī)律,為陰極的設計和修形提供指導。 設計正交試驗對影響電解加工精度的主要工藝參數(shù)進行優(yōu)選。以葉片型面加工精度為評價指標,優(yōu)選出的參數(shù)組合為：加工電壓12V、進給速度0.2mm/min、電解液類型及濃度6%NaN03。以葉片型面表面質量為評價指標,優(yōu)選出的參數(shù)組合為：加工電壓12V、進給速度0.2mm/min、電解液類型及濃度6%NaN03。對葉片型面精度進行檢測,其加工精度與基于電場仿真的結果呈現(xiàn)出相同的規(guī)律性,檢驗了仿真的可靠性。另外,試驗驗證了所設計葉片電解加工裝置供液充分、密封性能良好。
【關鍵詞】：脈沖電解加工 葉片 工藝裝置 電場仿真 正交試驗
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263.1
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-12
• 插圖清單12-14
• 插表清單14-15
• 第1章 緒論15-21
• 1.1 研究背景15-17
• 1.2 葉片電解加工的國內外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 課題來源、目的及意義19-20
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 課題目的及意義19-20
• 1.4 課題研究的主要內容20-21
• 第2章 高頻微秒級脈沖電解加工機理研究21-30
• 2.1 電解加工基本理論21-25
• 2.1.1 電解加工形成的條件21-22
• 2.1.2 電解加工電流效率與加工速度22-23
• 2.1.3 基于電場分析的電解加工成型規(guī)律研究23-25
• 2.2 高頻微秒級脈沖電解加工基本原理25-26
• 2.3 高頻微秒級脈沖電解加工過程中物理場與化學場特性分析26-29
• 2.3.1 電流效率曲線非線性特性的強化27-28
• 2.3.2 加工間隙中溫度特性和流場壓力的變化28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第3章 葉片電解加工工藝裝置及系統(tǒng)的設計30-53
• 3.1 葉片結構以及加工工藝分析30-32
• 3.1.1 葉片結構分析30-31
• 3.1.2 葉片加工工藝分析31-32
• 3.2 實驗裝置總體方案設計32-34
• 3.2.1 實驗裝置功能分析32-33
• 3.2.2 加工裝備組成33-34
• 3.3 葉片工裝設計34-47
• 3.3.1 工具陰極設計34-35
• 3.3.2 工裝流場設計35-38
• 3.3.3 基于流場仿真的進出液位置設計38-44
• 3.3.4 工件定位夾緊設計44-45
• 3.3.5 工裝整體結構45-47
• 3.4 葉片加工電解液系統(tǒng)設計47-52
• 3.4.1 電解液系統(tǒng)布局47
• 3.4.2 電解液泵的選型47-49
• 3.4.3 電解液凈化系統(tǒng)49-50
• 3.4.4 電解液參數(shù)控制系統(tǒng)50-52
• 3.5 本章小結52-53
• 第4章 葉片電解加工成型過程仿真53-65
• 4.1 葉片電解加工成型過程仿真理論53-55
• 4.1.1 成型過程仿真的意義53
• 4.1.2 成型過程仿真理論基礎53
• 4.1.3 基于電場分析的成型過程仿真數(shù)學模型53-55
• 4.2 葉片電解加工成型過程數(shù)值計算55-63
• 4.2.1 COMSOL Mutiphysics軟件介紹55-56
• 4.2.2 葉盆加工成型過程仿真56-61
• 4.2.3 葉背加工成型過程仿真61-63
• 4.3 本章小結63-65
• 第5章 正交試驗設計與數(shù)據(jù)處理65-74
• 5.1 正交試驗法的特點及內容65-66
• 5.2 試驗參數(shù)確定66-67
• 5.2.1 加工材料及不變參數(shù)的確定66
• 5.2.2 可控加工參數(shù)及范圍確定66-67
• 5.3 正交試驗設計67-72
• 5.3.1 正交試驗方案設計68-71
• 5.3.2 試驗結果分析71
• 5.3.3 驗證性實驗71-72
• 5.4 本章小結72-74
• 第6章 總結與展望74-76
• 6.1 全文總結74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐正揚;發(fā)動機葉片精密電解加工關鍵技術研究[D];南京航空航天大學;2008年

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本文編號：731456