铝基复合材料高效电解铣削加工试验研究

铝基复合材料被广泛用于航空航天领域薄壁零件的制造,该类零件具有厚度小、刚性差等特点,在机械切削加工过程中易发生变形和颤振。电解加工具有无切削力和加工变形的优点,适用于加工薄壁零件。针对薄壁零件的电解铣削加工,设计并制作了一种大直径的工具阴极,研究了电压和进给速度对其加工效率和加工深度的影响。试验结果表明:增加加工电压能够提升材料去除率和加工深度,提升率逐渐降低;降低进给速度能够获得更大的加工深度。在40 V加工电压的参数下,单次进给的最大材料去除率达到了279.85 mm^3/min,加工浅槽的最大深度达到了1.392 mm。

电解铣磨加工GH4169电场仿真与试验研究

提出了一种带有锥形凹坑的电解铣磨加工GH4169磨轮。电场仿真与加工试验研究的结果表明:采用锥形凹坑磨轮,可使加工沟槽底面不同位置受到的腐蚀更加均匀,改善加工沟槽底面的平整性。

航空铝合金高效精密电解铣磨加工试验

基于电化学溶解与机械磨削的复合作用对工件材料大余量去除的技术上,提出了针对航空铝合金的电解铣磨加工方法。试验研究表明:与电解铣削加工相比,电解铣磨加工可获得更高的加工速度,材料去除率从160.64 mm^3/min提升至192.58 mm^3/min,侧面平整度从434.1μm减至274.1μm,底面平整度从1154.1μm降至610.5μm。此外,在电解铣磨精密加工阶段后,侧面平整度的数值从274.1μm进一步降至77.4μm,表面粗糙度从Ra1.373μm减至Ra0.539μm。

球头阴极电解铣磨加工TC4钛合金试验研究

采用直径6 mm的球头阴极,通过内喷液式的供液方式,对TC4钛合金进行电解铣磨加工粗精加工试验研究。结果表明:采用球头阴极可以实现底面为曲面的沟槽加工,电解铣磨加工方法可以对沟槽进行连续的粗精加工,实现TC4钛合金曲面沟槽的高效精密加工。

航空发动机整流器精密振动电解加工技术研究

针对具有叶栅密集、流道空间狭窄、结构开敞性差特点的GH4169高温合金航空发动机整流器,开展了精密振动电解加工技术研究。通过高频脉冲与低频振动耦合、阴极型面数据批量优化处理、流场仿真物理模型建立与分析,获得了均匀、稳定的小间隙加工状态。利用L9(34)正交试验,获得了优化的工艺参数组:加工电压15V、振动频率20Hz、开通角度160°~190°、脉冲频率3000Hz,加工出的叶型轮廓度为–0.023--+0.025mm,表面粗糙度值Ra为0.55μm。经组织形貌观察,叶片表面无晶间腐蚀和点蚀,未发现选择性腐蚀现象。研制的GH4169高温合金整流器通过了高周疲劳性能考核,成功应用于航空发动机研制中,为航空发动机难加工材料复杂整体结构制造提供了有力的技术支撑。

电解铣磨加工Inconel 718合金的流场仿真与试验

对外径与切深均为10 mm的工具基体进行侧壁喷液孔列数设计,基于流场仿真与试验,研究侧壁喷液孔列数对电解铣磨加工Inconel 718合金的影响。通过仿真确认,在保持侧壁喷液孔直径及排数不变的前提下,随着列数由4列增加至10列,加工间隙内电解液流速先加快后减慢。试验结果显示,具有6列侧壁喷液孔的工具为优选方案,在30 V电压、10 mm切深下获得2.5 mm/min的最大进给速度。利用优选工具加工平均壁厚为1.08 mm、最薄处仅为0.675 mm的薄壁结构,材料去除率达到262.7 mm^3/min,加工效果良好。