复杂型面电解加工电解液压力调控研究-机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Mechanical and Electrical Engineering Research on Electrolyte Pressure Regulation in Complex Surfaces Electrochemical Machining A Thesis in Mechanical Manufacture and Automation by Hu Yuan Advised by Prof. Qu Ningsong Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering March, 2014 万方数据 万方数据 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 南京航 南京航空航天大学硕士学位论文 复杂型 复杂型面电解加工电解液压力调控研究 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 摘 要 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。 关键词：整体叶盘，电解加工，叶栅通道，径向进给，流场仿真，压力调节 I ABSTRACT Blisk is one of the core components of high thrust-weigh ratio aeroengine, the blades and disc are designed as a whole and replaced the connection structure comprised of tenons, mortises and lock blades, which can reduce the number of parts, lighten the weight of components, improved thrust-weight ratio and reliability. Blisk have twisted blade which surface is very complex, with narrow cascade channels and diffucult to cut materials, the manufacture of blisk is very diffucult. Electrochemical machining (ECM) is an kind of special machining technique and the mechanism of material removal is anodic dissolution in electrochemical reaction. ECM has many advanta