整體葉盤葉柵通道徑向進給電解加工電場仿真和試驗研究.pdf

1、整體葉盤是航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件，其葉柵通道扭曲、空間狹窄，制造難度大。電解加工是利用工件陽極在電解液中發(fā)生陽極溶解原理來蝕除材料的一種加工方法，具有工具電極無損耗，加工過程無切削力，工件表面質(zhì)量好等優(yōu)點，已成為加工發(fā)動機整體葉盤的主要方法之一。
　　本文針對陰極徑向進給電解加工整體葉盤葉柵通道的方法，著眼于提高通道余量分布均勻性，從以下幾個方面開展研究。
　?。?）建立了基于電場的徑向進給電解加工物理模型，用有限元方法對加工

2、過程進行模擬和求解，進而研究其成形規(guī)律。模擬結(jié)果顯示，采用傳統(tǒng)非絕緣陰極加工的葉柵通道側(cè)面間隙差過大，導致葉柵通道余量差較大；采用側(cè)壁絕緣陰極來代替非絕緣陰極，能有效地減小葉柵通道的側(cè)面間隙差，改善了加工通道的余量均勻性。通過工藝試驗驗證，采用側(cè)壁絕緣陰極加工的葉柵通道余量差比采用傳統(tǒng)非絕緣陰極加工的葉柵通道余量差分別提高了1.61mm（葉盆）和1.31mm（葉背）。
　?。?）在側(cè)壁絕緣陰極基礎上，采用兩種方式對陰極進行優(yōu)化：Ⅰ

3、.陰極側(cè)面輪廓線優(yōu)化。采用‘面’到‘線’的優(yōu)化方式對陰極側(cè)面輪廓線進行優(yōu)化，通過將三維模型離散成為二維模型，建立二維模型的截面線誤差與陰極側(cè)面輪廓線之間的對應關(guān)系。試驗表明，優(yōu)化后的陰極能有效減小葉柵通道的余量差；Ⅱ.陰極側(cè)壁絕緣區(qū)域優(yōu)化。分析了陰極側(cè)壁不同區(qū)域?qū)νǖ栏g的影響，并結(jié)合加工通道余量差的分布特點，采用陰極側(cè)壁絕緣區(qū)域局部裸露的方式開展陰極優(yōu)化，以增加葉柵通道余量較大區(qū)域的腐蝕量，減小葉柵通道的余量差。工藝試驗結(jié)果表明，采用