叶盘流道五轴高效复合放电加工机床及其数控系统设计

高速放电铣削加工在航空航天材料加工领域有广阔的应用前景。在叶盘加工中,高速电弧铣削粗加工与电火花成形精加工的结合应用已初步显现出高效率、高精度的潜力,但现有解决方案仍存在工艺衔接困难、集成度低的实际问题。对此,采用模块化思想,设计了使用水基工作介质、集成上述两种加工方法的五轴复合放电加工机床。以Windows电火花数控系统为基础,开发双模式放电加工多轴数控系统,实现了两种加工方式的数据共享和便捷切换。结果表明:该复合加工机床加工TC4钛合金时的平均材料去除率可达到2160 mm^3/min,经过水基介质成形加工后的表面粗糙度Ra<2.7μm,能满足叶盘零件加工需求。

基于支持向量机的石墨电极电火花深窄槽加工工艺预测研究

电火花深窄槽加工时,因深宽比较大、蚀除产物难以排出,蚀除产物在极间的积聚造成放电环境的恶化,进而导致短路、拉弧、积碳等不良现象,不仅影响加工效率,还会造成电极损耗的增大,参数选择更加受限制。在介绍支持向量机回归分析原理的基础上,建立了石墨电极电火花深窄槽加工效率和电极相对损耗的支持向量机回归工艺模型,可有效预测加工效果,从而为参数决策提供指导。

超声辅助电火花加工装置的研制及其振动特性研究

针对电火花加工过程中排屑不畅及容易拉弧、短路的问题,提出了基于工具电极振动的超声辅助电火花加工方案。设计了超声辅助电火花加工装置的结构形式,通过APDL建立有限元模型进行模态分析,确定出使用夹心式压电换能器的轴向纵振模态,着重探究了干模态和湿模态对谐振频率的影响;随后进行谐响应分析,研究激励电压频率对振幅输出特性的影响规律;最后进行了装置的制造及装配,测试了其阻抗特性及振型,并最终标定出其电压-振幅输出曲线。基于平台开展了电火花试加工实验,验证了超声辅助电火花加工方案的可行性和有效性。

无碳小车设计及误差补偿的探讨

本文主要介绍第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛中无碳小车的设计方案,就八字轨迹方案的小车设计及误差的补偿进行着重讨论。

闭式整体叶盘成组电极高效电弧成形加工技术

带叶冠的闭式整体叶盘可为液体火箭发动机涡轮泵、航空涡轮发动机等产品提供优异性能,但更高的加工难度也成为制约加工成本和生产能力的瓶颈。目前通常采用电火花加工、电化学加工工艺加工该类开敞性不足的闭式流道,主要问题在于加工效率较低,制造成本昂贵。为此,提出一种使用成组电极在大电流、长脉宽放电条件下进行多流道并行开粗加工的高效电弧加工方法。首先分析了高效电弧放电加工对成组电极设计的要求,提出一种具有内冲液结构的多头成组电极设计方法,然后借助流体仿真工具对电极内部冲液通道的分流结构进行了优化设计。通过试制一款闭式整体叶环,对该方法实际效果进行了验证,测算了加工过程的材料去除率、电极损耗率。结果显示,与此前提出的单头电极电弧加工相比,使用该成组电极后材料去除率提高了62.9%。得益于更高的材料去除率和更少的辅助操作,同款叶盘的开粗用时缩短为常规电火花加工工艺的8.7%。