容器尺寸对叶片竖直强制振动光整加工效果的影响

为实现航发叶片的均匀一致性高效光整,探究竖直强制振动光整加工工艺中容器尺寸对叶片加工效果的影响。以正四棱柱容器的高度、宽度、长度作为变量,基于离散元法,对不同尺寸参数下颗粒介质对叶片表面的力学行为及加工效果进行分析,确定较优的容器尺寸参数,并通过接触力测试分析和加工试验验证模拟的有效性。结果表明:叶片安装位置相对不变时,容器尺寸直接影响叶片的加工效果;容器高度对叶片加工效果影响程度最为明显,随着容器高度的增加,叶片表面所受法向力增大,叶片与颗粒介质间的相对速度增大,加工效率变高,加工均匀性变好;随着容器宽度的增加,加工效率先提高后降低,均匀性逐渐变差;随着容器长度的增加,加工效率降低,均匀性变好;当容器的高度为300 mm、宽度为120 mm、长度为200 mm时,加工效果较优;采用该工艺参数对试件加工后,表面粗糙度由0.645μm下降至0.246μm,表面轮廓相对平整,铣削痕迹明显去除。研究成果可为滚磨光整加工中容器尺寸的优选提供数据支持。