整体叶盘叶栅通道电解加工工具电极进给方向优化设计.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具》2012年第4期整体叶盘叶栅通道电解加工工具电极进给方向优化设计韦树辉，徐正扬，孙伦业，廖德平，朱获(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：整体叶盘叶栅通道的加工是在叶片型面精加工至满足设计要求之前不可缺少的工艺步骤。设计了工具电极径向进给加工叶栅通道的模式，为了提高整体叶盘叶栅通道余量分布的均匀性，还提出了电极进给方向的优化策略。分析了通道型面在进给方向上的前后遮挡情况，比较所有采样点在与进给方向垂直的方向上坐标分量的差值，得到不同进给方向的余量差。以通道叶盆、叶背型面余量均匀、余量差均

2、衡为准则，搜索出最优进给方向。在电解加工机床上展开试验研究，结果表明，采用优化后的进给方向进行加工，可获得余量更均匀、两侧型面余量差较均衡的叶栅通道。关键词：整体叶盘；电解加工；叶栅通道；径向进给；方向优化中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1009—279X(2012)o4—0021—05OptimizationofCathodeFeedDirectioninRadialFeedElectrochemicalMachiningWeiShuhui，XuZhengyang，SunLunye，LiaoDeping，ZhuDi

3、(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nan)ing210016，China)Abstract：Themachiningoftunnelisessentialprocessinthewholeprocessofbliskmanufactur—ing．Themethodofradialfeedelectrochemicalmachiningisproposed．Inordertoimprovethedistri—butionuniformityofthetunnelmachin

4、ingallowanceoftheblisk，anoptimizationmethodofthecath—oderelativetoworkpieceispresented．Theinfluenceoffeeddirectiononmachiningaccuracyoftunnelsurfaceisanalyzed，andthedifferencesofcoordinatecomponentamongalldatapointsintheverticaIdi—rectionoffeeddirectionwerecomparedtoc

5、omputeoutthemargindifference．Theidealfeeddirectionwhichcangetuniformtunnelsurfaceissearchoutbyanalyzingthemargindifferenceindifferentfeeddirection．Experimentsarecarriedouttoverifytherationalityofoptimizedfeeddirection．Itcanbeconcludedthattheoptimizedfeeddirectioncanim

6、provethemachiningaccuracyoftunnelsurface．Keywords：blisk；electrochemicalmachining；tunnel；radia1feed；optimization整体叶盘是航空发动机的一种新型结构部件，面、弯曲、扭转等复杂型面的叶片，且叶片数量多，叶它省去常规叶盘连接的榫头和榫槽，使结构简化，大栅通道狭窄。对于这类叶盘，传统机械加工难以胜大提高了叶盘的性能，同时，显著提高了发动机的工任。如：采用数控铣削可能会出现刀具成本高、加工作寿命和安全可靠性⋯。易干涉、加工效率低等问

7、题。但现代整体叶盘多采用耐高温、高硬度的难切电解加工是基于电化学阳极溶解的原理蚀除工削材料(如钛合金、高温合金等)，结构上采用变截件金属材料来达到加工目的的方法，具有加工范围广、表面质量好、加工效率高、阴极无损耗、工件无残收稿日期：2012—05—04余加工应力等诸多优点，在材料难切削、叶片形状复基金项目：国家自然科学基金资助项目(51005119)；江苏省自然科杂的整体叶盘制造中体现出明显的优势。学基金资助项目(BK201506)第一作者简介：韦树辉，男，1987年生，硕士研究生。国内外学者对整体叶盘的电解加工开展了深入一21—

8、《电加工与模具》2012年第4期设计·研究的研究。德国某公司采用拷贝式电解加工的方式加则无法满足电解加工整平比的要求，从而使型面精工整体叶盘叶片。朱永伟等采用直线刃电极进行加工难以达到加工精度要求。本文讨论在已知整体整体叶盘数控展成电解加工的研究，