闭式三元流通道组合电加工技术基础研究

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整体构件能有效减少零件数量,减轻整体重量、增强结构强度和刚性、提高工作可靠性,其上叶间气流通道如今已越来越多地采用三元流设计理论,使得更加接近流体相对于叶轮的真实运动,特别是闭式三元流通道结构设计,使得轮盖、叶片与轮盘构成整体框架结构,既消除了叶尖漏气损失,又增强了整体强度和刚性,已被越来越多地应用到航空航天发动机、武器装各及先进叶轮机械领域。但是,包含闭式三元流通道的整体构件结构复杂、加工可达性差、且常采用难切削材料,其整体制造是迄今为止各国科研人员都在力求解决、但尚未解决好的技术难题。  对于包含闭式三元流通道的整体构件的整体制造难题,组合电加工技术是优选制造方法之一。本文就为精确、高效地实现复杂构件组合电加工工艺,开展了以下主要研究工作:  1)对闭式三元流通道进行总结分类,分别进行了电加工工艺分析,并据此制定了相应的组合电加工总体方案;  2)为提高闭式三元流通道综合加工效率,以典型三元流闭式整体叶轮为研究对象,进行了电解预加工工艺设计,设计并制造了其阴极及专用工装夹具;  3)针对闭式三元流通道数控电火花精加工问题,创新提出了与数控摇动方式相结合的电极成形面设计方法,并对多种典型含闭式三元流通道的整体构件进行了电极设计;  4)利用UG平台上二次开发的仿真模块,进行了数控电火花加工过程仿真,验证了工具电极及运动轨迹的合理性,有效提高了设计效率,能够显著减少试验工作量。  上述研究工作,为闭式三元流通道结构的组合电加工高效工艺设计探索了有效方法,并进行了较为系统的先期研究,对于解决含闭式三元流通道整体构件的整体制造难题具有指导意义。
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