本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機葉片氣膜孔電火花加工的電極補償技術(shù)研究

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【摘要】：近幾年,隨著國家綜合國力的提升,航空事業(yè)得到了迅猛地發(fā)展,作為飛行器的心臟——航空發(fā)動機,它的性能的優(yōu)劣是我國航空事業(yè)能否繼續(xù)飛速發(fā)展的關(guān)鍵,為了能夠制造出大推重比的發(fā)動機,在對發(fā)動機葉片材料的高溫性能要求很高的同時,發(fā)展冷卻技術(shù)也變得極為重要,其中氣膜冷卻孔對渦輪葉片的冷卻效率起到極為重要的作用。目前加工葉片氣膜孔最常用的方法是采用電火花加工,當使用電火花的方式加工氣膜孔時,由于電極本身的損耗,以及“二次放電”形成的喇叭口的現(xiàn)象的影響,使得孔剛剛打穿時,孔的形狀為錐形。對于開放型工件的通孔加工,常用的方法是讓電極過度進給一定距離去進行錐度補償,去消除由電極損耗造成的錐度;可是對于葉片這種半封閉的結(jié)構(gòu),不能允許電極無限制地向下進給,否則就會對葉片后壁造成誤加工,因此必須對電極進行錐度補償時的主軸進給量進行控制。為了解決目前電火花加工葉片氣膜孔時,電極進行錐度補償會對葉片后壁造成誤加工的問題。本文綜述了國內(nèi)外葉片氣膜孔加工和電火花加工電極損耗補償?shù)难芯楷F(xiàn)狀;進行了放電狀態(tài)檢測裝置的研制;進行了基于FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)的放電率統(tǒng)計通訊程序設(shè)計與上位機監(jiān)測平臺軟件開發(fā);進行了基于放電狀態(tài)檢測裝置的氣膜孔加工錐度補償?shù)膶嶒炑芯�。本文通過放電狀態(tài)檢測裝置,實現(xiàn)了對間隙放電波形的判別和區(qū)分,通過基于FPGA的放電率時間統(tǒng)計通訊模塊,實現(xiàn)了對統(tǒng)計周期內(nèi)的各放電波形出現(xiàn)時間比例的計算,以及和上位機之間的串口通訊;根據(jù)錐度補償完畢前后放電狀態(tài)統(tǒng)計比例突然變化的特征,制定了基于邊沿觸發(fā)的判斷策略,實現(xiàn)了對電極錐度補償完畢時刻的檢測識別,并且通過上位機監(jiān)測平臺和LED顯示板輸出補償完畢指示信號,實現(xiàn)了對錐度補償過程電極進給量的控制。最終本文通過正交試驗,找到了使得電極伸出量最短的最優(yōu)電參數(shù),將電極的伸出量控制在2mm~2.5mm的范圍內(nèi),并且將加工完成孔的錐角控制在1°~1.4°的范圍內(nèi),在消除錐度的同時,保證了電極端部到葉片后壁之間有一段安全距離,由此解決了在葉片上用電火花加工通孔時的錐度補償問題。
【關(guān)鍵詞】：氣膜孔加工 錐度補償 放電狀態(tài)檢測 FPGA 正交試驗
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)動機渦輪葉片氣膜孔加工的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 國內(nèi)外電火花加工電極損耗補償?shù)难芯楷F(xiàn)狀14-19
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 氣膜孔電火花加工的電極補償技術(shù)原理與放電狀態(tài)檢測裝置的研制20-35
• 2.1 氣膜孔電火花加工的電極補償技術(shù)的原理分析20-22
• 2.2 放電狀態(tài)檢測裝置的硬件電路設(shè)計22-32
• 2.2.1 放電狀態(tài)檢測裝置總體設(shè)計22-23
• 2.2.2 放電狀態(tài)檢測板設(shè)計23-30
• 2.2.3 FPGA統(tǒng)計板設(shè)計30-32
• 2.2.4 LED顯示板設(shè)計32
• 2.3 放電狀態(tài)檢測裝置的搭建32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第3章 基于FPGA的放電率統(tǒng)計通訊程序設(shè)計與上位機監(jiān)測平臺軟件開發(fā)35-61
• 3.1 基于FPGA的放電率統(tǒng)計通訊的程序設(shè)計35-58
• 3.1.1 放電狀態(tài)邏輯識別模塊設(shè)計36-38
• 3.1.2 放電率時間統(tǒng)計模塊設(shè)計38-44
• 3.1.3 放電率串口發(fā)送模塊設(shè)計44-55
• 3.1.4 放電率判斷輸出模塊設(shè)計55-56
• 3.1.5 邊沿觸發(fā)的錐度補償結(jié)束判斷模塊設(shè)計56-58
• 3.2 上位機監(jiān)測平臺的軟件開發(fā)58-60
• 3.3 本章小結(jié)60-61
• 第4章 基于放電狀態(tài)檢測裝置的氣膜孔加工錐度補償?shù)膶嶒炑芯?/span>61-71
• 4.1 錐度補償完畢判斷策略的可行性驗證實驗研究61-64
• 4.2 錐度補償電極伸出量的正交試驗研究64-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 金文Z，

本文編號：976012