【摘 要】
:
增材制造技术由于其成形效率高,能成形复杂结构件及空心结构件等显著特点,得到了国家的重视与大力发展。激光熔覆技术作为增材制造技术的一种,具有加工设备简单,成形效率高等特点。在生物医疗、航空航天和汽车制造等领域得到了极大的重视。叶片作为动力系统中的主要常用零件之一,在汽车制造和航空航天等高端制造业领域都占据着重要的意义。在当前的制造业中,叶片的制造仍然以传统的车铣加工为主,但是叶片往往都是具有复杂外形
论文部分内容阅读
增材制造技术由于其成形效率高,能成形复杂结构件及空心结构件等显著特点,得到了国家的重视与大力发展。激光熔覆技术作为增材制造技术的一种,具有加工设备简单,成形效率高等特点。在生物医疗、航空航天和汽车制造等领域得到了极大的重视。叶片作为动力系统中的主要常用零件之一,在汽车制造和航空航天等高端制造业领域都占据着重要的意义。在当前的制造业中,叶片的制造仍然以传统的车铣加工为主,但是叶片往往都是具有复杂外形的薄壁件,传统加工技术仍然存在其局限性。因此本文针对这一现状,采用理论与试验相结合的方法,分别建立了基础工艺的理论模型并进行了基础工艺参数试验;为了提高最大加工倾斜角而提出了一种倾斜加工工艺;为了同时保证加工效率和加工精度提出了一种基于激光熔覆技术的变参数路径扫描方法;最后本文采用增减材复合加工方式完成了叶片模型的加工,并对激光熔覆试件进行了性能检测。本文的具体研究内容如下:(1)介绍了激光熔覆技术的背景和意义,对国内外在激光熔覆技术领域的研究现状展开了研究与分析,提出了激光熔覆技术目前存在的技术瓶颈和未来的发展,最后提出了本课题的研究方向和内容。(2)激光熔覆制造的几个基础工艺参数有激光功率、送粉量、扫描速度、提升量和搭接率等。在本文中首先建立了工艺参数的基础理论模型,之后针对几个主要的基础工艺参数,分别设计了单道单层、单道多层和多道单层试验。其中单道单层试验优劣的评价方式是熔覆层和基板之间的接触角大小。接触角越大说明熔覆层和基板之间的结合效果越好。单道多层试验的评价标准是实际加工高度与理论加工高度的误差。多道单层试验的评价标准本文提出了标准差法和积极评价法两种方式。最终通过工艺参数试验确定下了最优的工艺参数。(3)由于叶片往往具有倾斜的特性,因此本文对激光熔覆制造倾斜薄壁件的最大倾斜加工角度进行了研究。在激光熔覆技术中,倾斜的特性是通过层间的偏移量实现的。当倾斜角增大的时候层间偏移量也会增大,当偏移量过大的时候,无支撑部分的粉末会出现坍塌。因此本文通过预设工艺倾斜角的方式提高了激光熔覆加工的最大倾斜角。(4)受限于设备的加工能力,当加工路径过于复杂的情况下,不恰当的扫描速度使得激光头走位无法保持精准,进而导致加工精度的降低。因此对于复杂的路径段的加工需要适当地降低扫描速度。如果全局采用低速扫描,会大大地影响加工效率,而当局部的扫描速度降低的时候,使得能量密度变大,影响了加工质量,因此需要通过调整激光功率和送粉量来保持加工质量的稳定。为此本文提出了一种基于激光熔覆技术的变参数加工路径扫描方法,在保证了加工精度的前提下提高了加工效率。(5)本文最后采用增减材复合加工方式完成了对设计的叶片的加工。首先通过激光熔覆技术完成了叶片毛坯的加工,之后采用铣削的方式对叶片进行再加工。对加工后的叶片尺寸精度进行了分析,并对激光熔覆加工试件进行了拉伸强度和硬度的分析。
其他文献
设备维修策略是企业管理现场设备的指导书,通过制定设备维修策略能够帮助企业有效地提升设备的作业率,降低维修直接成本,避免灾难性事故的发生,有效地减少企业故障损失,对于1580变频传动设备进行维修策略研究能够审视目前维修策略现状,挖潜目前维修策略存在的问题,结合管理学先进方法找出潜在的改进点,使得设备的维修策略与企业发展充分融合,确保1580产线效益最大化。本文运用价值工程以及RCM等理论,以宝钢热轧
金属或类金属在生命过程中发挥着不可或缺的作用,金属的缺乏或过量可能会导致严重的疾病。随生命体中金属元素研究的不断深入,获得生命体内的金属所处的位置和环境信息越来越重要,亟需发展可以实现生物体内的金属元素原位成像分析方法。本研究首先建立了同位素稀释-激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(ID-LA-ICP-MS)用于定量成像的新方法。利用电场辅助循环喷涂(electric-filed-assisted-sc
溅射离子泵又被称为潘宁泵,主要由钢制阳极筒、钛合金阴极板、铁氧体永磁铁、过载保护直流电源、不锈钢泵体等部分组成。具有工作过程中无油、无污染、无旋转、无震动、结构简单和极限真空度高等优点,又由于其工作压力范围宽,极限真空度高,广泛应用于重离子加速器、扫描电镜(SEM)、质子重离子癌症医疗器械和大型超高真空系统等高尖端仪器设备领域。随着我国科技发展、科学探索的深入和人民日益增长的科技产品需求,各类仪器
在浮选过程中,一方面,由于浮选过程机理复杂、具备很多不确定性、过程变量繁多且变量间存在强耦合性,难以建立精确的数学模型;另一方面,由于矿源变化、多矿源等原因导致浮选工况条件变化频繁,并且浮选流程较长,难以保证生产的稳定运行。目前,浮选现场对矿浆液位及充气量的调整,主要依靠操作人员凭借自身经验通过视觉观察泡沫状态,但这种调整方式主观性较强,难以客观的对操作进行调整。现场操作人员常常由于不能及时发现工
电主轴作为高档数控机床的关键零部件之一,其性能的优劣不仅直接决定了工件的加工表面质量,还会影响到机床的生产效率、稳定性和可靠性。随着转速的增加,轴承滚珠与滚道的接触应力也会随之增加,在一定情况下,会导致轴承发生疲劳失效;当转速增加到一定程度时,电主轴工作转速接近其固有频率时,会产生共振现象。由于切削力的影响,使电主轴前端产生变形,会对零件的加工精度造成一定的影响。考虑到轴承与主轴的结构尺寸和材料参
随着各种高新技术的发展,工业设备对零部件的要求越来越高,尤其是表面质量。近年来,各种硬脆材料以其优异的性能在航空航天、光学、电子、军事等行业应用越来越广泛,在需求量越来越大的同时,对工件表面质量要求也逐步提高。硬脆材料由于硬度高和脆性大的特点,存在很难以高效率获得光洁的表面的问题。本文以单晶硅为研究对象,对超声振动辅助抛光单晶硅材料去除过程进行研究,期望获得高的加工效率和表面质量,对工业实际生产过
在机械运转过程中,金属的疲劳对工件的影响情况难以及时发现。因此,机械装置容易由于金属疲劳产生失效而造成工程事故。本文主要以中碳钢为具体研究对象,采用声发射技术和粒子滤波算法对中碳钢的疲劳寿命预测进行研究。首先对声发射信号进行采集,然后通过基于EMD及粒子滤波算法的声发射信号去噪方法、基于LMD的时频域信号特征提取方法和基于SVM的中碳钢疲劳状态识别方法,实现了对中碳钢试件的疲劳状态检测与寿命预测。
O型密封圈由于具有优越的密封性能、密封结构简单及制造成本相对较低等优点,因而被广泛地使用在密封装置中。O型密封圈的耐久性对密封装置的有效密封起到关键性作用。同时O型密封圈的力学、热力学和摩擦学特性等对O型密封圈的耐久性有着重要的影响。研究O型密封圈的耐久性对密封装置的影响非常有意义。本文以工业上常用的O型密封圈为研究对象,以所研制的密封圈耐久性测试系统实验设备,在研究了液压密封原理的基础上,建立了
剪叉式升降平台作为高空作业平台中的一种,其安全可靠,操作简单,效率高等特点使得剪叉式升降平台的适用范围非常广泛,在自动化生产线、设备维修、建筑保养以及厂房室内外机械安装等场合都得到了很好的应用。随着对升降平台研究的深入,升降平台中各零部件的强度已经可以满足工程中的需要,但升降平台在工作当中的稳定性能越来越受到重视。因此,本文以东迈重工的ES3246剪叉式升降平台为研究对象,对升降平台的稳定性进行了
我国高铁技术飞速发展,高铁已成为一种高效、舒适、安全的出行方式。因此,高铁重轨的安全生产成为保证出行安全的重要课题,重轨表面缺陷的检测是重轨安全生产的一项重要任务。现阶段,我国国内基于机器视觉的高铁重轨缺陷检测方法起步较晚,大多数钢厂依然停留在人工目测检测的阶段,检测效率低下,漏检率高,受制于检测人员的主观因素,而且现场工人的安全存在较大隐患。现阶段的机器视觉检测方法主要应用二维图像信息进行检测,