航空涡轮叶片扩散型气膜孔电火花铣削加工关键工艺研究

针对Inconel 718航空涡轮叶片扩散型气膜孔加工中复杂三维微细型腔的加工要求,采用微细电火花端部放电分层铣削加工工艺,针对铣削加工中分层厚度、运动轴90°转角伺服加减速控制等关键工艺对三维结构纵横截面轮廓度的影响进行研究。建立电火花铣削加工底面轮廓通用数学模型,利用MATLAB仿真分析不同初始分层厚度对轮廓底面的影响,通过试验获取0.005 mm初始加工深度并加工出表面轮廓度小于0.01 mm的三维扩散型气膜孔纵向截面。针对三维结构横向截面中存在的90°大转角,采用混合S型伺服进给控制策略,减小90°转角处因过大速降引起的内凹横向截面,通过试验获得高精度扩散型气膜孔横向截面。

单晶硅表面纳米结构润湿行为的分子动力学模拟

通过在单晶硅100晶面上去除不同数量的硅原子,构建出不同形貌的表面纳米结构以及二级结构;同时,采用分子动力学模拟的技术,研究单晶硅不同表面纳米结构润湿行为。模拟结果得出,具有纳米结构的单晶硅表面疏水性优于平整单晶硅表面。经过模拟,未去除硅原子的单晶硅结构表观接触角为72.02,呈亲水性;光栅结构表观接触角为103.45,方柱结构表观接触角为123.17,梯形结构表观接触角为150.4,二级结构表观接触角为152.25,其中二级结构的疏水性能最优。此外,具有纳米结构的单晶硅粗糙表润湿行为更为接近于Cassie-Baxter模型,接触模式为空气柱模型。