大悬长电极加工涡轮后轴小孔电火花工艺研究

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近年来,随着国内航空航天领域快速发展,行业内新设计产品越来越精密化、小型化外,结构更加特殊化。为了满足未来持续不断提高的性能要求,在不断提升常规机械加工工艺方法的同时,也需要更多地投入研究一些非传统的特种工艺方法。这其中高难度的大深径比小微孔的加工大量出现在了各类型产品上。电火花加工以其超精细和高精度的特点受到学术领域和工程应用领域的关注,高效率、高精度、高稳性是该加工技术在未来的主要发展的方向。尤其是针对大深径比的小孔加工更是具有很大地优势。作为电火花加工的重要应用领域之一—电火花小孔加工的工艺过程控制是电火花微细加工方向发展水平的关键技术和重要标志。本文针对某航空发动机上的涡轮后轴特殊结构—离心式润滑油通孔,开展大悬长电极深小孔电火花加工工艺技术的研究讨论,要在镍基高温合金等高硬度加工材料上实现高精度深小孔大悬长加工的技术突破,解决航空发动机中涉及地深小孔大悬长电极加工的瓶颈问题,并为后续相类似的生产制造奠定一定的工艺基础。结合不同类型的电极试验找出适合孔径尺寸的电极,采用正交试验的方法针对涉及到的电压、电流、脉冲、脉宽等加工参数进行试验获得满足符合要求的结果。最后通过实验观察的表面粗糙度、重熔层(论文中重熔层、再铸层、熔变层均是同一含义)、圆柱度分析后确定加工方案,最终完成该新涡轮后轴上的离心式润滑油通孔结构加工。此外,对后续在先进设备生产加工提质提效方面有了基础条件。本文主要研究航空发动机涡轮后轴上的离心式润滑油通孔小孔大悬长电极电火花加工成果,不仅顺利地解决了企业的科研难题,保证了新件按时交付装配,而且对于叶片、燃烧室等其它产品涉及到的电火花小孔加工具有良好的工程应用和参照价值。
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