本文關(guān)鍵詞：擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工流場(chǎng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究

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【摘要】：以整體式擴(kuò)壓器為代表的整體構(gòu)件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的核心部件之一,其工作效能好,可靠性較高,應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣,但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,多采用難加工材料,加工難度較大,故航空整體構(gòu)件加工是各國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。電解加工具有不受被加工材料的機(jī)械性能影響,加工效率高,工具陰極無(wú)損耗,工件無(wú)加工變形等優(yōu)點(diǎn),因此電解加工在整體構(gòu)件加工中具有明顯的優(yōu)勢(shì),成為整體構(gòu)件加工的主要方法之一。本文以擴(kuò)壓器軸向葉片為加工對(duì)象,圍繞軸向葉片電解加工陰極夾具設(shè)計(jì),流場(chǎng)設(shè)計(jì)與流場(chǎng)仿真,工藝參數(shù)試驗(yàn)等內(nèi)容開(kāi)展了以下具體工作:(1)根據(jù)軸向葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),制定了簡(jiǎn)單有效的加工方案,進(jìn)行了具有內(nèi)置絕緣腔的工具陰極結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì),最終確定了陰極體、內(nèi)置絕緣腔、陰極片的組合陰極方案,同時(shí)根據(jù)扇段工件設(shè)計(jì)了相應(yīng)的工裝夾具。(2)確定了軸向葉片電解加工的電解液流動(dòng)方式,結(jié)合組合陰極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了兩種進(jìn)液方式的流場(chǎng),采用有限元軟件對(duì)兩種流場(chǎng)方式開(kāi)展了流場(chǎng)仿真,結(jié)合仿真結(jié)果提出了流場(chǎng)的改進(jìn)措施,并開(kāi)展了改進(jìn)流場(chǎng)模型的仿真計(jì)算,分析了加工端面的流場(chǎng)矢量圖,確定了由絕緣腔葉盆葉背進(jìn)液的進(jìn)液方式,最終采用了該流場(chǎng)方式制作了組合陰極。(3)開(kāi)展了軸向葉片電解加工工藝試驗(yàn),通過(guò)基礎(chǔ)試驗(yàn)分析了電解液壓力、電壓、加工速度對(duì)試驗(yàn)的影響。開(kāi)展了電解加工電流控制的基礎(chǔ)試驗(yàn),繪制了基礎(chǔ)電流曲線,開(kāi)展了速度調(diào)節(jié)工藝試驗(yàn),通過(guò)速度的調(diào)節(jié),使加工電流穩(wěn)定在了基礎(chǔ)電流曲線的變化范圍內(nèi),提高了加工電流變化的一致性。(4)開(kāi)展了電壓、加工速度、電解液壓力的三因素正交試驗(yàn),確定了電壓20V,速度2mm/min,壓力1.4MPa的參數(shù)優(yōu)化組合。目前加工的葉片葉背錐度0.99°,葉盆錐度1.18°,葉片粗糙度值Ra=1.387μm。同時(shí)進(jìn)行了不同速度的加工試驗(yàn),加工速度可達(dá)到3mm/min,加工效率高,葉背錐度為1.08°,葉盆錐度為1.16°。
【關(guān)鍵詞】：軸向葉片 電解加工 陰極設(shè)計(jì) 流場(chǎng)仿真 葉片錐度 正交試驗(yàn) 電流控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V263;TG662
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 注釋表13-14
• 縮略詞14-15
• 第一章 緒論15-26
• 1.1 課題研究背景15-16
• 1.2 擴(kuò)壓器介紹16
• 1.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體構(gòu)件制造技術(shù)16-21
• 1.3.1 精密鑄造技術(shù)16-17
• 1.3.2 精密鍛造技術(shù)17-18
• 1.3.3 多軸數(shù)控銑削技術(shù)18
• 1.3.4 線性摩擦焊技術(shù)18-19
• 1.3.5 電火花加工技術(shù)19-20
• 1.3.6 電解加工技術(shù)20-21
• 1.4 電解加工技術(shù)與發(fā)展21-24
• 1.4.1 電解加工原理與特點(diǎn)21-22
• 1.4.2 電解加工的發(fā)展22-24
• 1.5 課題研究意義與本文主要內(nèi)容24-26
• 1.5.1 課題研究意義24
• 1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容24-26
• 第二章 擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工陰極夾具設(shè)計(jì)26-39
• 2.1 加工對(duì)象與加工方案26-27
• 2.1.1 擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析26
• 2.1.2 加工對(duì)象與方案26-27
• 2.2 軸向葉片電解加工工具陰極設(shè)計(jì)27-37
• 2.2.1 組合式工具陰極設(shè)計(jì)原則28
• 2.2.2 組合式工具陰極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案28-32
• 2.2.3 組合式工具陰極尺寸設(shè)計(jì)32-35
• 2.2.4 組合式工具陰極材料35-37
• 2.3 擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工夾具設(shè)計(jì)37-38
• 2.3.1 夾具設(shè)計(jì)原則37
• 2.3.2 軸向葉片電解加工夾具裝置37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工流場(chǎng)設(shè)計(jì)及仿真分析39-53
• 3.1 軸向葉片電解加工流場(chǎng)設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.1 軸向葉片電解加工電解液流場(chǎng)形式及特點(diǎn)39-40
• 3.1.2 軸向葉片電解加工流場(chǎng)設(shè)計(jì)40-41
• 3.2 擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工流場(chǎng)仿真41-50
• 3.2.1 三維流場(chǎng)模型的建立41-42
• 3.2.2 流場(chǎng)仿真數(shù)學(xué)模型42-43
• 3.2.3 流場(chǎng)仿真及結(jié)果分析43-45
• 3.2.4 陰極片成形槽優(yōu)化及仿真結(jié)果分析45-48
• 3.2.5 陰極片增液優(yōu)化及仿真結(jié)果分析48-49
• 3.2.6 前端流道不同間隙仿真結(jié)果分析49-50
• 3.3 軸向葉片加工端面與流場(chǎng)仿真對(duì)比分析試驗(yàn)50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 擴(kuò)壓器軸向葉片電解加工工藝試驗(yàn)53-79
• 4.1 電解加工工藝系統(tǒng)介紹53-56
• 4.1.1 電解加工機(jī)床53-54
• 4.1.2 電源系統(tǒng)54-55
• 4.1.3 電解液循環(huán)系統(tǒng)55-56
• 4.1.4 控制系統(tǒng)56
• 4.2 軸向葉片電解加工基礎(chǔ)試驗(yàn)56-60
• 4.2.1 電解液類型與參數(shù)56-57
• 4.2.2 軸向葉片試加工57-58
• 4.2.3 電解液壓力對(duì)軸向葉片加工的影響58-60
• 4.3 加工速度、電壓參數(shù)對(duì)加工結(jié)果的影響60-67
• 4.3.1 工藝試驗(yàn)60-64
• 4.3.2 速度對(duì)軸向葉片加工的影響64-66
• 4.3.3 電壓對(duì)軸向葉片加工的影響66-67
• 4.4 電解加工電流控制基礎(chǔ)試驗(yàn)研究67-72
• 4.5 軸向葉片電解加工正交試驗(yàn)與結(jié)果分析72-77
• 4.5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)72-73
• 4.5.2 正交試驗(yàn)方案與結(jié)果測(cè)量73-74
• 4.5.3 試驗(yàn)結(jié)果極差分析74-77
• 4.6 較高速度加工試驗(yàn)77-78
• 4.7 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-81
• 5.1 論文研究工作總結(jié)79
• 5.2 未來(lái)工作展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

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