电火花成型电极修整航空发动机叶片的加工误差分析

针对航空发动机叶片电解加工后前后缘存在较大加工误差这一问题,采用电火花加工技术对叶片前后缘进行修整,并分析前后缘的加工误差。使用自研的六轴电火花成型机床,采用成型电极对叶片后缘进行修整加工,并利用三坐标测量机完成叶片点云数据的测量。采用遗传算法和迭代最近点算法,完成包络加工后叶片点云数据与理论模型的配准,通过最小二乘椭圆以及NURBS曲线拟合处理点云数据。针对拟合的叶片加工后轮廓曲线,通过在该曲线上等间距取点并计算这些点到叶片理论轮廓线的距离来反映叶片后缘的加工误差和加工误差的整体趋势。结果显示:经过电火花成型电极修整后叶片后缘的面轮廓度误差在-16.4~88.5μm之间,平均误差为53.7μm,叶片后缘的缘头处轮廓度误差最小,验证了电火花加工技术包络修整叶片前后缘的可行性。

基于叶片截面特征参数的毛坯配准方法

在采用电火花加工工艺对电解加工后的叶片边缘进行修整时,叶片理论模型的基准与叶片毛坯的基准之间存在较大误差,若要得到较为均匀的加工余量,需确定叶片理论模型与叶片毛坯之间的相对位置,为此提出了一种基于叶片截面特征参数的毛坯配准方法。首先,利用叶片截面上的等距弦长和等距中弧线特征数据,建立了能够反映叶片理论模型与叶片毛坯匹配程度的毛坯配准数学模型;接着,通过遗传算法对毛坯配准数学模型进行优化;然后,得到模型与毛坯之间的坐标变换参数;最后,用优化后的参数作为迭代最近点算法的初值进行精确配准。经数值算例验证,结果显示:采用中弧线特征数据粗配准后再使用ICP算法精配准取得了更好的配准效果,配准误差由单独使用ICP算法配准时的0.63579 mm降低到0.01918 mm。

电火花成形电极包络修整叶片边缘工艺的探究

航空发动机叶片进排气边缘的精度直接影响着飞机的气动性能。为解决电解加工叶片存在的叶缘尺寸误差问题,提出了采用成形电极曲面,以“线-线”接触方式,电火花包络加工的方法对叶片边缘进行修整,即通过共轭曲面的基本原理设计出与理论叶缘曲面互相啮合的电极曲面,当电极与叶片按照刀位轨迹进行共轭运动时,电极曲面与叶缘曲面在每一个刀位点处始终保持有且仅有一条线接触,利用该特征曲线(刀刃线)对叶缘毛胚余量进行蚀除,再利用自研的六轴电火花机床对叶片毛胚进行了边缘修整实验。实验结果表明:修整后的叶片叶缘整体尺寸误差范围为-16.4~88.5μm、电极相对体积损耗率为0.87;通过对电极曲面不同部位的损耗情况进行分析,确定了电极曲面损耗严重区域的位置以及相应的材料去除量与电极损耗的关系,为后续的电极补偿提供了依据。

摇动辅助的混粉电火花深微小孔加工研究

提出了一种摇动辅助的混粉高速电火花加工深微小孔的方法,探究了不同混粉粒径、不同浓度混粉溶液条件下,摇动辅助对电火花加工深微孔时的孔入口与出口直径差、材料去除率、电极相对损耗率、表面粗糙度和重铸层厚度的影响。结果表明:与无摇动辅助的情况相比,摇动辅助加工减小了深微孔的入、出口直径差,显著降低了孔的锥度;同时增大了材料去除率、降低了电极相对损耗率;虽然表面粗糙度和重铸层厚度略微增大,但整体加工效果得到改善。

斜刃刃口凸模对微冲裁过程的影响研究

微冲裁作为一种微成形加工方法,是利用微型凸模对板料中的一部分沿微型凹模的封闭曲线从整体中分离。针对细长形状零件冲裁过程中易出现凸模断裂的情况,研究凸模底部刃口形状对微冲裁过程的影响,通过实验采集的冲裁力和冲裁位移数据,建立了有限元仿真模型,优化设计凸模底部刃口形状,降低冲裁力的峰值,为凸模最优刃口的选择提供参考。基于微细电火花加工技术,在线制备出平刃凸模及底部斜刃高度为50μm的斜刃凸模,并在厚度为100μm的304不锈钢箔料上进行微冲裁实验,通过比较采集的实验与仿真数据,验证了模型的可行性,结果表明:采用斜刃刃口凸模可降低峰值冲裁力,获得成形质量较好的异形复杂截面形状的落料件。

微细电火花加工技术

微细电火花加工(Micro Electrical Discharge Machining,Micro EDM)作为微细加工技术的一种,可以在任何导电材料上加工高精度、大深宽比微细三维型腔,以满足日益增长的产品微小型化需求。针对微细电火花加工中的一些关键问题,如微细电极损耗与补偿、大深径比微孔加工,本文着重介绍部分研究结果,以期在微细电火花加工技术的应用中,提供解决对策。

微细电火花三维加工中电极损耗补偿新方法

为解决微细电火花三维加工中存在的电极损耗问题,提出了一种使线性补偿法与均匀损耗法相结合的新的补偿方法.加工实验结果表明,使用这一新补偿方法可明显提高三维微细电火花加工的加工效率和底面粗糙度,并且减少电极损耗.与均匀损耗法相比,电极损耗长度可减少17.8%,表面粗糙度可降低9.9%,材料去除速率可提高10.1%.

材料晶界和晶粒对电火花微细加工的影响研究

为了在电火花微细加工中确定合理的工具损耗补偿工艺与加工工艺,提高微小零件微细加工的质量,通过在合金材料上选择晶粒和晶界部位大量加工微孔以及其后的统计分析,研究了微细电火花加工过程中工件材料晶粒与晶界对放电间隙、材料去除速度以及电极体积相对损耗等加工特性的影响。研究结果表明,由于工件材料中晶粒和晶界在成分、熔点、热导率以及机械性能等方面的差异,当用微细电火花进行微细加工,特别是当加工尺度小于工件材料的晶粒尺寸时,晶粒和晶界的加工特性具有明显差别,制订工具损耗补偿工艺和加工工艺时应该考虑到材料微观结构对加工过程的影响。

微细电火花加工微孔时加工作用力影响

在用微细电火花加工大深径比微孔的过程中发现,相同加工条件下工具电极越长则加工孔径越大.为了解释这一现象,采用经典Bernoulli-Euler杆件理论,针对加工作用力对电极变形影响的3种情况,对工具电极的变形量进行了求解,结果表明计算值与实验结果非常接近,从理论上揭示了加工作用力对微孔加工过程的影响.加工中随电极长度的增加,加工作用力使其弯曲变形随之增大,从而导致同一直径的电极在长度不同时加工出的孔径不等.

电参数对电火花微深孔加工间隙的影响

微细电火花加工技术广泛应用于难加工材料的微细孔加工中,工业实际生产对微细深孔加工提出了更高的精度要求,但大长径比电极在微深孔加工过程中易发生变形,使加工间隙增大,影响加工精度。通过使用相同直径、不同长度的电极,变换不同电压、电容设计实验,得出相同直径的电极变形程度随长度增加而变大,随电压升高而变大,且与电容关系较复杂的结论,为实际生产中提高加工精度提供参考依据。

基于均匀损耗法的圆角去除加工

根据均匀损耗法的基本原理,利用简单形状的电极,通过设计加工轨迹,采用逐层扫描的方式去除型腔圆角。通过与传统成形加工方法比较发现:新方法可实现清角加工且电极端部形状保持不变,其实际放电加工时间略长于传统成形加工方法所用时间,但它不需修整电极并重新装夹,在加工多个型腔时,其总用时将小于传统方法所需时间。

机械制造工艺专家系统

本文以计算机程序的形式表达出在某特定领域模拟专家的推理，知识处理方法和决策。

计算机辅助教学在美国发展动态

本文是一份有关计算机革命进入大学课堂的研究报告。内容来源于高等教育软件成果奖及美国国家高等教育研究与改进中心所实施的研究等。文章讨论了在高等院校的教与学两方面已经出现的计算机辅助教学发展情况,对学生产生有效影响的新形势与新环境以及有利于计算机技术在课堂教学中发挥作用的环境与条件。

电极摇动对微细电火花加工微孔深径比的影响

微细电火花具备加工任何导电材料和大深径比微孔的能力。但是随着孔深度的增加,气泡和加工屑很难排出孔外,导致频繁的非正常放电,从而使得电火花常规放电状态下微孔的深径比有限,然而电极摇动可以为电火花狭小放电间隙提供一个非均匀的流场,提高了排屑能力,这有助于提高微孔的深径比。着重研究微孔加工在去离子水和油两种介质下,电极摇动参数和电参数对微孔深径比的影响。试验结果表明:电火花常规放电状态下微孔的深径比随着摇动半径和电容的增加而增加,摇动速度对微孔深径比则没有明显的影响,这为实际生产中加工大深径比微孔提供了参考依据。

DOS4.0,5.0环境2.13汉字系统虚盘安装

本文针对性地讨论了流行的2.12汉字系统显示字库虚盘安装在不同的MS·DOS版本(特别最新的5.0版)软件环境的具体实现方法与技巧。

基于微细电火花加工的微冲裁技术研究

在自主研制的微细电火花-微冲裁复合加工机床上,通过WEDG技术、微细电火花三维铣削技术和微细电火花反拷贝加工技术在线加工出微模具,并在机床上实现了在线对中冲裁。最终在T2紫铜、H62黄铜、304不锈钢和3J21弹性合金上冲裁得到最大尺寸在微米量级的微型落料件,经显微照片观测与测量,落料件尺寸与质量均比较理想,并且在冲裁千件后微模具未见明显损伤,证明了微冲裁工艺的可行性。

微细孔、阵列孔及微细三维型腔的超声加工研究

利用自行开发的微细电火花与微细超声复合加工装置,对微孔超声加工中效率随孔深的变化、磨料颗粒尺寸对精度的影响等进行了实验研究,并采用恒加工力控制方式,在单晶硅100晶面实际完成了直径18μm圆孔和28μm×28μm方孔的超声加工、微细十字孔与阵列孔的超声反拷加工以及微细三维型腔的工具均匀损耗补偿分层铣削超声加工。

微细电火花三维凹模加工中锥度问题的研究

在微小模具的微细电火花三维加工中,发现凹模型腔的入口尺寸会大于出口尺寸,呈现不应有的锥度现象。这通常是由于加工中电极的径向损耗及电极与工件之间的二次放电导致的。采用超声波辅助振动工作液的方式,通过加工简单三维型腔,对该现象进行了研究。结果表明:通过增大进给深度的方法,可有效地减小型腔的锥度。

微细超声波加工工具损耗机理的实验研究

针对微细超声波加工中工具损耗严重的问题,分析了其中可能造成工具快速损耗的原因。这些原因主要有工具和工件的直接撞击作用、磨粒的撞击作用、磨粒的切削和刮擦作用、超声空化作用及化学腐蚀作用。通过设计加工实验,用单一因素控制法对这些原因的影响效果进行分析,最后得出磨粒的高频撞击作用是造成微细超声波加工中工具损耗的主要原因。

微细超声加工中恒力控制问题的研究

为提高微细超声波加工系统的稳定性和加工性能,对微细超声加工中微小加工力的恒定控制方法进行了深入研究。最终采用积分分离PID控制算法,实现了微小加工力的恒定控制。加工实验结果证明,该控制算法较好地解决了微细超声加工中加工力波动大且难以控制的问题。