斜置式整體葉盤型面電解加工技術(shù)研究.pdf

1、整體葉盤是新型高推重比航空發(fā)動機的核心零部件,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、葉型扭曲、通常采用難加工材料等特點,制造難度大。電解加工是基于電化學(xué)陽極溶解原理去除金屬材料的一種工藝方法,具有陰極無損耗、加工成本低、效率高、不受金屬材料本身機械性能限制等諸多優(yōu)點,已成為整體葉盤的主要制造方法之一。
　　本文針對整體葉盤型面精密電解加工,開展了以下幾個方面的研究:
　　(1)提出了斜置式整體葉盤型面電解加工方法。以葉片型面各點法線方向與陰極進給

2、方向夾角中的最大夾角值為評判指標(biāo),基于不同葉盤斜置角度對應(yīng)的評判指標(biāo)值最小原理,優(yōu)化得到了某整體葉盤最優(yōu)斜置角為44.5°,葉型法向與陰極進給方向的夾角從優(yōu)化前的33.565°~68.145°減小到了0°~24.598°,加工間隙減小且更加均勻,提高了電解加工成形精度。
　　(2)針對斜置式整體葉盤型面電解加工薄片陰極在液壓作用下易變形的問題,設(shè)計了“C”形加強筋結(jié)構(gòu),優(yōu)化得到葉背、葉盆陰極加強筋厚度分別為4mm和6mm;采用單向

3、流固耦合仿真方法開展了陰極變形比較分析,結(jié)果表明:采用“C”形加強筋結(jié)構(gòu)后,葉背陰極變形量從0.0523mm減少到了0.0037mm,葉盆陰極變形量從0.0614mm減少到了0.0074mm。
　　(3)開展了葉盤斜置角度優(yōu)化前后的電解加工比較試驗。兩組試驗采用相同的電解液流動方式和工藝參數(shù),試驗結(jié)果表明:整體葉盤以最優(yōu)斜置角放置時,加工的葉片精度顯著提高。
　　(4)開展了斜置式整體葉盤扇段毛坯的加工試驗。葉盤以最優(yōu)斜置角