閉式整體葉盤電火花加工表面質(zhì)量研究.pdf

1、葉盤類零件是航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的最關(guān)鍵零件,飛行器性能和任務(wù)能力的每一次提升,都與葉盤類零件的發(fā)展密切相關(guān),它直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的成敗,是決定整機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。目前,葉盤結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)是閉式、整體結(jié)構(gòu),且零件材料多為鈦合金、高溫合金等難加工材料,加工方法以電火花加工為主。從航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況和故障分析可知,各種形式的疲勞破壞幾乎都集中在零件表面,失效通常從零件表面開始并向零件內(nèi)部擴(kuò)展,較差的表面質(zhì)量會(huì)加速零件的疲勞破壞,使零

2、件的可靠性和使用壽命降低。因此,加工后葉盤表面質(zhì)量不僅對(duì)其自身使用性能具有很大影響,對(duì)整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、使用壽命等也有重大影響。
　　針對(duì)閉式整體葉盤的電火花加工表面質(zhì)量研究現(xiàn)狀,本文在系統(tǒng)介紹閉式整體葉盤電火花加工技術(shù)和電火花加工表面質(zhì)量內(nèi)容的基礎(chǔ)上,通過大量的實(shí)驗(yàn),建立了Inconel718電火花加工的經(jīng)驗(yàn)公式,并通過引入電火花搖動(dòng),采取最優(yōu)組合加工參數(shù)及組合工藝進(jìn)行葉片的表面質(zhì)量的研究,主要的研究內(nèi)容包括:
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3、)利用minitab實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析軟件,著重研究了電火花加工工藝參數(shù)尤其是組合加工電規(guī)準(zhǔn)對(duì)高溫合金Inconel718葉盤表面質(zhì)量的影響規(guī)律,找出其主要影響參數(shù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電流和脈寬對(duì)去除率和表面質(zhì)量影響最大,電流與脈寬值越大,材料去除率越大;電流與脈寬越小,表面粗糙度值越小,合理組合電流與脈寬值可同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的材料去除率和較好的表面質(zhì)量,從而為實(shí)際加工葉盤類零件的表面質(zhì)量與加工效率的提高提供參考。
　　(2)針對(duì)本文研究的閉式整體

4、葉盤流道的復(fù)雜結(jié)構(gòu),利用Blisk CAD/CAM軟件進(jìn)行葉盤3D自由曲面電極設(shè)計(jì)與制造、電極軌跡規(guī)劃,采用優(yōu)化組合的電參數(shù)和組合的加工工藝,實(shí)現(xiàn)葉盤的完整加工。
　　(3)引入多軸聯(lián)動(dòng)電火花搖動(dòng)加工技術(shù)來提高葉盤表面質(zhì)量,包括搖動(dòng)電極設(shè)計(jì)和搖動(dòng)軌跡規(guī)劃,探究搖動(dòng)工藝對(duì)電火花表面質(zhì)量的的影響。通過加工效率對(duì)比、粗糙度測(cè)量、掃描電鏡、能譜分析與金相分析,發(fā)現(xiàn)電火花搖動(dòng)可在提高加工效率的基礎(chǔ)上,減小表面粗糙度,減小再鑄層厚度,提高葉盤