三元流整體葉輪具有良好的氣動性能和整體性能,使得其能有效提高系統(tǒng)效率和發(fā)動機整體性能,同時增加工作可靠性。因此,三元流整體葉輪在航空航天、武器裝備發(fā)動機等領域應用越來越廣泛。但是,由于其流道空間彎扭且半封閉的結構特點,使得三元流整體葉輪制造成為世界級的制造難題。相較于其他加工方法,數(shù)控電火花具有加工柔性高、加工穩(wěn)定、加工精度高、且適用于難加工材料等優(yōu)勢。使得數(shù)控電火花加工成為三元流閉式整體葉輪整體制造首選的加工方法。為解決三元流閉式整體葉輪的制造加工難題,本文以典型三元流閉式整體葉輪為研究對象,對其高效、精確電火花加工工藝開展以下主要研究工作:1)通過分析典型三元流閉式整體葉輪的結構特點和加工難點,結合電火花加工特點制定合理的三元流閉式葉輪整體加工制造工藝方案。并對三元流閉式整體葉輪的電極及其加工軌跡進行設計,同時設計制造專用的工裝夾具。2)基于等間隙假設設計的成形電極進行仿真加工,驗證電極及其運動軌跡的合理性。通過仿真加工能有效提高電極及其運動軌跡的設計效率,并能顯著減少試驗工作量。3)針對三元流閉式整體葉輪電火花加工進行加工誤差分析,通過電極對精加工中放電間隙一致性、電極損耗對流道成形精度影響以及電極搖動加工對成形面的加工誤差進行分析,并根據(jù)搖動誤差分析選擇合適的搖動加工方式對三元流閉式整體葉輪進行電火花成形加工。通過對典型三元流閉式整體葉輪電火花加工誤差分析,總結出提高三元流閉式整體葉輪流道加工精度的關鍵技術,并優(yōu)化三元流閉式整體葉輪電火花加工工藝,對提高三元流閉式整體葉輪整體制造加工精度有指導意義。
【學位單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG661
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 葉輪的應用
    1.2 三元流道結構的概述
    1.3 三元流葉輪加工技術
        1.3.1 數(shù)控銑削加工
        1.3.2 數(shù)控電火花加工
        1.3.3 其他制造工藝
    1.4 課題研究的意義、目的和主要內(nèi)容
第二章 三元流閉式整體葉輪數(shù)控電火花加工方案設計
    2.1 電火花成形加工技術
        2.1.1 電火花加工原理
        2.1.2 電火花成形加工概述
    2.2 三元流閉式整體葉輪可制造性分析
        2.2.1 三元流閉式整體構件結構特點
        2.2.2 三元流閉式整體葉輪加工制造難點
        2.2.3 三元流閉式整體葉輪可制造性分析
    2.3 總體加工工藝方案
    2.4 三元流閉式整體葉輪數(shù)控電火花加工關鍵技術
    2.5 本章小結
第三章 閉式三元流整體葉輪數(shù)控電火花加工工藝研究
    3.1 加工區(qū)域劃分
    3.2 工具電極設計
        3.2.1 電極設計原則
        3.2.2 電極成形面設計
        3.2.3 基于UG的電極結構設計以及運動軌跡設計
    3.3 工裝夾具設計
    3.4 三元流閉式葉間流道數(shù)控電火花仿真加工
    3.5 本章小結
第四章 三元流閉式整體葉輪電火花加工誤差分析
    4.1 放電間隙對流道加工精度影響
    4.2 電極損耗對流道加工的影響
        4.2.1 電極加工進給對電極損耗影響
        4.2.2 基于等間隙假設的電極損耗率實驗
    4.3 誤差分析模塊
    4.4 電火花搖動加工誤差分析
        4.4.1 矢量搖動誤差分析
        4.4.2 圓形搖動誤差分析
        4.4.3 球形搖動誤差分析
    4.5 電極制造測量誤差分析
    4.6 工裝夾具測量誤差分析
    4.7 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文

【參考文獻】

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本文編號：2867460