整體葉盤葉柵通道徑向進給電解加工路徑優(yōu)化與陰極設計.pdf

1、整體葉盤是航空發(fā)動機的一種新型結(jié)構部件，它將葉片和輪盤基體制成一體，替代榫頭與榫槽之間通過鎖片的聯(lián)接方式，使結(jié)構簡化，有效提高了發(fā)動機的整體性能。整體葉盤長期工作在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的惡劣條件下，毛坯材料多為耐高溫、高硬度的難加工材料，加工精度要求高，而且由于其采用整體結(jié)構，尤其是近年來超薄、大扭曲、窄流道等特殊結(jié)構的出現(xiàn)，使得整體葉盤的制造變得十分困難。
　　 電解加工是基于電化學陽極溶解的原理蝕除工件金屬材料來達到加工目的的

2、方法。具有加工范圍廣、表面質(zhì)量好、加工效率高、陰極無損耗、工件無殘余應力等諸多優(yōu)點，在材料難切削、葉片形狀復雜的整體葉盤制造中體現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢，已經(jīng)成為航空發(fā)動機整體葉盤制造的主要技術之一。
　　 在整體葉盤葉片型面精加工之前，對毛坯材料葉柵通道的預加工是不可缺少的工藝步驟。徑向進給電解加工能夠?qū)崿F(xiàn)通道的預成形，同時最重要的是，可以利用端面成形方式，加工出復雜的輪轂型面，有效提高了輪轂型面的加工精度，減少了對葉根處后續(xù)修正的工作

3、量。本文針對徑向進給電解加工整體葉盤葉柵通道的方法，著眼于提高通道余量分布均勻性，從進給方向優(yōu)化、側(cè)面成形規(guī)律探討與陰極設計以及加工參數(shù)優(yōu)化等方面開展研究和分析。
　　 (1)分析了整體葉盤葉片型面扭曲變化情況，研究了進給路徑與加工余量均勻性的關系。利用與整體葉盤回轉(zhuǎn)軸垂直的等間距平面截取加工通道截面線，分析每一層上截面線的余量差，比較不同進給方向加工余量分布均勻性，以通道型面余量分布均勻、通道兩側(cè)余量差均衡為準則優(yōu)化得到最佳的

4、進給方向。
　　 (2)研究了徑向進給電解加工時側(cè)面間隙的分布以及側(cè)面輪廓成形規(guī)律。為了掌握側(cè)面間隙分布情況，利用試驗驗證的方法，設計不同角度的楔形陰極，分析加工通道側(cè)面成形夾角與陰極側(cè)面夾角的關系，掌握徑向進給電解加工時側(cè)面成形規(guī)律，并以此為依據(jù)，結(jié)合葉柵通道型面特點，設計出成形陰極。
　　 (3)在自行研制的整體葉盤電解加工機床上開展工藝試驗。分析加工參數(shù)對加工精度的影響，通過回歸正交組合試驗，優(yōu)化加工參數(shù)，提高葉柵