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。

GH4169航空发动机叶片的电火花修整工艺参数优化研究

针对电解加工可能出现的发动机叶片进、排气边缘加工误差问题,以与叶片边缘尺寸去除量相仿的镍基合金GH4169薄片为材料,采用电火花加工进行工艺参数优化研究。在粗加工阶段,施加振动辅助,以脉宽、峰值电流、振幅和振动频率四个因素进行正交实验L16(44)来研究最佳的工艺参数;在精加工阶段,以电源电压、峰值电流和脉宽为影响因素进行单因素实验优化分析。实验结果显示:在粗加工阶段,以黄铜作为工具电极,采用脉宽4μs、峰值电流30 A、振幅0.9μm、振动频率1000 Hz的工艺参数优化组合,得到的材料去除率可达12.413 mm3/min、重铸层厚度约为19.75μm;在精加工阶段,采用工艺参数组合为电源电压120 V、峰值电流10A、脉宽0.5μs,得到的工件表面粗糙度可达Ra0.8μm、重铸层厚度约为2.9μm,满足了加工效率和精度的要求。

去离子水冲液振动辅助电火花加工TC4极性研究

在电火花修整叶片边缘参数优化研究中发现,正极性加工钛合金TC4的材料去除率在脉宽90μs时比负极性加工的大,且继续增大脉宽至110μs以上会频繁发生短路、拉弧,导致实验无法完成;负极性加工的材料去除率稳定,但工具电极损耗率是正极性加工的2倍以上;在冲液与振动辅助加工时,黄铜电极表面形成分布不连续、不均匀的氧化钛覆层,对电极的保护作用不明显。针对去离子冲液和振动辅助电火花加工钛合金TC4时的极性效应问题,从两极能量分配和电极与工件加工表面成分变化两方面进行研究,通过对比正、负极性加工中蚀除颗粒的尺寸,发现正极的蚀除能量远大于负极且正、负极性加工的TC4表面成分相差不大;在去离子水冲液振动电火花加工TC4时,正极得到的蚀除能量多于负极是出现极性效应的主要原因。