靜葉片線切割中加工精度與斷絲參數(shù)分析研究.pdf

1、靜葉片作為汽輪機組等大型機械設(shè)備的重要部件，被廣泛應(yīng)用于能源動力等領(lǐng)域。其內(nèi)背弧型面為復(fù)雜的曲面，制造精度和表面質(zhì)量將直接影響葉片的裝配和能量轉(zhuǎn)化效率，如何提高葉片加工效率和改善其表面的加工質(zhì)量，是目前亟待解決的問題。目前中小型企業(yè)采用傳統(tǒng)DK77線切割機床對靜葉片內(nèi)背弧型面進行加工，但型面加工精度低，加工中易產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，因此，對靜葉片加工精度和加工涉及的斷絲參數(shù)進行研究很有必要。
　　本文采用逆向工程NUR

2、BS的方法和NURBS相關(guān)理論，構(gòu)建了靜葉片內(nèi)背弧型面型線的數(shù)學(xué)模型，同時確立了型線設(shè)計參數(shù)，對型線擬合誤差進行了分析，得到了優(yōu)化的設(shè)計模型。研究了型線在拐角處切割的軌跡和拐角處理策略，建立了切割中電極絲滯后與加工速度的關(guān)系，并對切割軌跡進行仿真與分析，根據(jù)型線拐角軌跡仿真結(jié)果，提出了型線拐角處理策略，保證了型線在拐角處的加工精度。
　　此外，本文還研究了斷絲參數(shù)對電極絲的損耗，通過分析電極絲損耗機理，建立了線切割電極絲熱傳導(dǎo)模型

3、，借助有限元分析軟件ABAQUS采用數(shù)值計算方法來進行電極絲溫度場仿真，運用FEM分析方法，得到了斷絲參數(shù)與極絲損耗的關(guān)系。
　　最后，基于靜葉片線切割工程的應(yīng)用，通過正交實驗調(diào)試斷絲參數(shù)，得到最優(yōu)斷絲參數(shù)范圍為:脈沖寬度為30-40μs，脈沖頻率為6～8KHz，加工電流為20-25A，峰值電流為40-50A;同時結(jié)合斷絲參數(shù)，加工已優(yōu)化的葉片型線和經(jīng)拐角處理的葉片型線，檢測表明:通過型線優(yōu)化和拐角處理后的葉片型線，均能滿足靜葉片