整體葉盤葉片內(nèi)外弧型面砂帶磨削技術(shù)研究.pdf

1、整體葉盤是一種主要用于提高航空發(fā)動機推重比的新結(jié)構(gòu)部件,己在新一代高性能航空發(fā)動機上獲得推廣應用。而葉片又是葉盤中的關(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)復雜,精度要求高,其加工質(zhì)量的好壞直接影響到整個設(shè)備的工作性能。葉片在高溫、高壓和高速狀態(tài)下運轉(zhuǎn),因其材料具有較高的機械性能,高的化學穩(wěn)定性,較高的硬度以及較低的熱膨脹系數(shù)使其加工性能較差。整體葉盤葉片型面為復雜曲面,葉片之間流道狹小、葉片較薄、容易變形,采用空氣動力學理論進行設(shè)計,對型面的精度和表面粗糙度

2、要求較高,發(fā)動機整體性能和使用壽命受整體葉盤加工質(zhì)量影響較大。
　　整體葉盤一般采用數(shù)控銑削或電解加工進行葉片成型,然后再進行表面精加工的工藝流程。整體葉盤精加工的主要目的在于去除前道工序的殘留刀痕從而改善葉片型面質(zhì)量。國內(nèi)目前仍然主要采用人工拋磨的方式進行整體葉盤的精加工,人工拋光效率低,而且不能有效保證葉片型面尺寸精度與表面質(zhì)量。為此,本課題通過相關(guān)的理論分析,提出整體葉盤內(nèi)外弧型面砂帶磨削拋光方法,以實現(xiàn)對整體葉盤等葉盤類關(guān)

3、鍵零部件葉片型面的精加工。
　　論文的主要研究工作如下:
　?、籴槍φw葉盤材料的特性,開展可磨性和砂帶磨削可行性分析。
　　②根據(jù)整體葉盤葉片結(jié)構(gòu)特點和加工技術(shù)要求,分析了整體葉盤葉片型面磨削的難點。介紹自由曲面六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨削原理,并根據(jù)單顆磨粒切刃切除材料理論模型分析了法向接觸力對磨削加工的作用機理。分析了砂帶磨削路徑、砂帶類型、接觸輪樣式以及磨削參數(shù),為后續(xù)工藝試驗提供依據(jù)。
　?、坶_展整體葉盤葉片型

4、面磨削加工分析,確定了整體葉盤葉片型面砂帶磨削加工所需的七個基本自由度,提出了實現(xiàn)整體葉盤葉片型面砂帶磨削功能要求的機床機構(gòu)方案。提出砂帶磨削接觸壓力控制方案,建立壓力控制模型,利用Matlab平臺編寫M函數(shù)文件,對系統(tǒng)的基本特性進行仿真分析,并設(shè)計了機床磨頭結(jié)構(gòu)。
　?、荛_展整體葉盤葉片型面數(shù)控砂帶磨削試驗,針對表面質(zhì)量的兩個重要指標,表面粗糙度和表面形貌進行研究。建立了表面粗糙度影響參數(shù)靈敏度模型,分析了砂帶粒度、砂帶線速度、