复杂型面电解加工电解液压力调控研究

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整体叶盘是高推重比航空发动机的核心部件之一,它将叶片和轮盘设计成一个整体,代替了榫头、榫槽及锁片的连接结构,减少了零件数量,减轻了结构重量,从而提高了发动机的推重比和可靠性。整体叶盘的叶片型面扭曲复杂、叶栅通道狭窄、材料难切削加工,使其加工制造难度极大。电解加工是利用电化学阳极溶解进行加工的特种加工技术,具有无工具损耗、加工表面质量好、生产效率高、不受金属材料本身切削性能限制等优点,已成为整体叶盘的主要加工方法之一。整体叶盘的电解加工一般分为叶栅通道开槽加工和叶片型面精加工两步,本文主要对整体叶盘叶栅通道径向进给电解加工技术开展研究。主要研究内容包含以下几个方面:(1)对径向开槽电解加工的电解液流场状态进行了CFD仿真分析。仿真结果表明,随着工具阴极逐渐深入工件,电解液流道压力损失逐渐增大,导致加工间隙内的电解液流速不断降低,发生短路事故的机率大大增加。(2)提出递增电解液入口压力的整体叶盘叶栅通道径向进给电解加工方法,CFD仿真结果表明,递增电解液入口压力可以保证加工间隙内电解液流速的相对稳定。(3)开展了叶栅通道加工工艺试验。加工时,利用电解液压力伺服控制系统递进增大电解液入口压力,提高了工具阴极的进给速度,进而使加工效率显著提高。同时,试验结果表明,轮毂面加工质量也得到了提高。
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