本文關(guān)鍵詞：異形型腔電解加工成形規(guī)律的研究

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【摘要】：高強度、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的整體構(gòu)件是航空航天發(fā)動機的重要部件,但由于閉式整體構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、葉間渦道狹窄、彎扭,刀具加工可達(dá)性差,且工件材料難切削,使得其加工成為世界級的制造難題。數(shù)控電解——電火花組合加工的工藝是近幾年來提出并研究的熱門課題,本文為進一步提高其中電解加工工序的效率,提出開槽、拷形一步完成的方案,基于COMSOL軟件對閉式整體構(gòu)件電解加工正流式和反流式加工間隙流場進行了仿真分析,確定了反流式供液的電解加工工裝設(shè)計方案,研究了工裝夾具的定位、密封、導(dǎo)流及導(dǎo)電等功能的實現(xiàn),并在電解加工試驗安裝調(diào)試夾具的基礎(chǔ)上,結(jié)合力學(xué)性能的有限元分析,對導(dǎo)流機構(gòu)作了進一步的研究。在電解加工工藝試驗中,先后采用NaCl、NaNO3和NaClO3的不同配比的復(fù)合電解液對CrWMn.40Cr、S-03不銹鋼三種材料的閉式整體構(gòu)件進行加工,研究了適用于上述三種材料的電解液配方,對工藝參數(shù)電壓、進給速度與加工間隙的關(guān)系,及開槽、拷形一步完成的電解加工異形型腔的成形規(guī)律進行了探討。通過對每次加工后流道異形型腔的檢測,基于零件圖紙尺寸與加工結(jié)果對比的誤差值進行了陰極型面部分的修形,使后續(xù)的加工余量更小。針對閉式整體構(gòu)件的上述三種材料,通過工藝試驗確定了以下復(fù)合電解液配方：5%NaCl+16%NaNO3+4%NaClO3、10%NaCl+16%NaNO3+2%NaClO3和18%NaNO3+7.5% NaClO3;通過工藝試驗對成形規(guī)律的探討,結(jié)果表明,在電解液壓力、濃度、溫度和進給速度相同的條件下,加工間隙隨所施加的電壓增加而增加,在電解液壓力、濃度、溫度和電壓相同的條件下,加工間隙隨進給速度增加而減小。加工出的試件經(jīng)專業(yè)廠家用三坐標(biāo)測量儀檢測,電解加工的尺寸精度和表面質(zhì)量均符合要求。在閉式整體構(gòu)件流道電解加工中,反流式加工間隙流場優(yōu)于正流式；不同材料必須與電解液、工藝參數(shù)匹配,開槽、拷形一步完成的電解加工工藝是閉式整體構(gòu)件流道異形型腔加工的有效手段；采用電解加工后,加工效率比電火花加工提高了80%。
【關(guān)鍵詞】：整體構(gòu)件 電解加工 仿真分析 工藝試驗 陰極修形
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG662
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 帶有異形型腔的整體構(gòu)件9-11
• 1.1.1 整體構(gòu)件的應(yīng)用9-10
• 1.1.2 整體構(gòu)件的分類10-11
• 1.2 整體構(gòu)件的制造技術(shù)11-12
• 1.3 電解加工原理及電解加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 電解加工原理及特點12-13
• 1.3.2 電解加工技術(shù)的發(fā)展13
• 1.4 課題意義及主要內(nèi)容13-15
• 1.4.1 課題意義13-14
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容14-15
• 2 總體方案15-28
• 2.1 加工對象和總體研究思路15-16
• 2.2 電解加工基本規(guī)律16-18
• 2.2.1 法拉第定律16-17
• 2.2.2 平衡間隙理論17-18
• 2.3 基于COMSOL的仿真分析18-27
• 2.3.1 電解液流動形式分類18-19
• 2.3.2 流場幾何模型的建立19-20
• 2.3.3 基于COMSOL的加工間隙流場仿真20-24
• 2.3.4 流場仿真結(jié)果分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 工裝夾具設(shè)計28-39
• 3.1 夾具設(shè)計28-33
• 3.1.1 外流道夾具的設(shè)計28-30
• 3.1.2 內(nèi)流道夾具設(shè)計30-31
• 3.1.3 加工路徑及流道打透時的密封設(shè)計31-33
• 3.2 內(nèi)流道導(dǎo)流機構(gòu)的設(shè)計33-38
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)方案33
• 3.2.2 有限元分析33-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 4 工藝試驗39-53
• 4.1 加工系統(tǒng)39-43
• 4.1.1 加工機床39-40
• 4.1.2 控制系統(tǒng)40-41
• 4.1.3 加工電源41
• 4.1.4 電解液系統(tǒng)41-43
• 4.2 試驗工裝的安裝和工藝試驗43-45
• 4.2.1 安裝與調(diào)試43-44
• 4.2.2 流道的加工44-45
• 4.3 電解液與材料的匹配45-48
• 4.4 工藝參數(shù)優(yōu)化與成形規(guī)律探討48-51
• 4.4.1 加工電壓的影響48-50
• 4.4.2 進給速度的影響50-51
• 4.5 閉式整體構(gòu)件的加工51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 5 陰極修形53-58
• 5.1 陰極修形方法簡介53-54
• 5.1.1 陰極修形的必要性53
• 5.1.2 修形方法53-54
• 5.2 陰極型面修形54-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 結(jié)論和展望58-59
• 6.1 論文總結(jié)58
• 6.2 工作展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62-63
• 致謝63-65

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳建民;大直徑整體葉輪數(shù)控電解加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 朱曉龍;電解窄槽類工件的加工規(guī)律研究[D];浙江理工大學(xué);2013年

2 李清良;基于COMSOL閉式整體構(gòu)件外流道電解加工流場分析[D];西安工業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號：652404