一、试论电火花线切割加工航空发动机产品的安全和可靠性(论文文献综述)
邹祥和[1](2017)在《线电极脉动态电解切割加工基础研究》文中研究表明直纹面构件广泛应用于航空航天、海洋工程、模具制造等领域。例如航空发动机叶片榫头/榫槽结构是典型的直纹面构件,其高疲劳寿命和高可靠性指标严格禁止工作面有重铸层、微裂纹存在。若采用电火花线切割或激光切割加工方法,必须进行后续加工去除重铸层以保证疲劳寿命。电解切割采用金属线作为工具阴极,基于电化学阳极溶解原理去除材料,可通过线电极的多轴数控运动加工出复杂直纹面构件。本文聚焦于大厚度零件高精度电解切割微尺度间隙内加工产物排出难题,提出线电极脉动态电解切割技术,利用削边线电极和肋状线电极的旋转或往复直线运动,扰动整个加工间隙内电解液,使其产生强对流运动,促进加工产物排出,提高加工效率和加工精度。论文主要完成了以下工作:(1)建立了电解切割加工的数学物理模型,采用有限元和动网格技术进行仿真分析,模拟了理想状态下电解切割成形规律。分析了非理想状态下,流场气泡等因素对加工的影响。(2)提出了削边线电极脉动态电解切割方法。削边线电极的旋转运动,产生脉动态流场和电场。建立了削边线电极电解切割加工间隙的流场和电场模型,计算表明加工表面的电流密度分布随削边线电极旋转呈周期性脉动变化;削边线电极对端面间隙内的电解液扰动更大,且侧面间隙的流量随线电极旋转呈脉动态变化。试验研究了削边线电极的削边宽度、旋转速度对切缝缝宽和最大进给速度的影响,试验结果表明,采用1/2削边线电极旋转运动电解切割加工5mm厚不锈钢材料,提高了加工精度;当旋转速度15000rpm时,光杆电极的最大进给速度为0.09mm/min,而采用1/2削边电极提高到了0.144mm/min,约为光杆电极的1.6倍。(3)提出了肋状线电极大幅值往复运动脉动态电解切割方法。肋状线电极的往复运动,产生脉动态流场和电场。建立了肋状线电极电解切割加工间隙的流场和电场模型,计算结果表明采用肋状线电极大幅值往复运动有利于充分带出加工产物;电流密度随往复运动周期性变化。试验研究了往复运动幅值、频率和进给速度对缝宽和加工效率的影响,采用线电极大幅值往复运动电解切割实现了加工20mm厚榫槽结构。试验结果表明,采用肋状线电极大幅值往复运动电解切割5mm厚不锈钢材料,提高了加工精度;当往复运动幅值5mm、频率1.5Hz时,光杆电极的最大进给速度为0.08mm/min,而采用肋状线电极提高到了0.1mm/min。(4)研制出基于直线电机驱动的电解切割加工机床。为了满足线电极大幅值高精度往复直线运动和工件低速高精度进给运动的加工需求,设计出基于直线电机的三轴运动平台;设计出引电和装夹装置、电解液循环系统,实现了线电极高速旋转、电解液重复利用;设计了一套电气控制软硬件系统,集成数控功能与加工过程监测功能等。(5)在线制备出大长径比削边线电极和肋状线电极。采用微细电解线切割方法,在线制备了削边线电极和肋状线电极,研究了多个参数对肋状线电极环形槽宽度的影响,得出了优化的加工参数;采用块电极往复运动电解反拷法制备出大长径比削边线电极,并建立了数学模型,进行了试验验证。(6)开展了线电极电解切割去除重铸层的试验研究。基于正交试验方法,在10mm厚不锈钢工件上进行了电解切割去重铸层试验,研究了脉冲电压、进给速度、吃刀量、工具电极及运动形式等因素对加工表面粗糙度、切割深度的影响,结果表明合适的加工参数可以有效快速地去除重铸层、提高加工表面质量,电解线切割去重铸层最优参数组合为脉冲电压20V,进给速度20μm/s,吃刀量0.1mm和光杆电极往复运动。
王峰[2](2018)在《异形孔、槽振动进给脉冲电流电解加工关键技术研究》文中研究表明振动进给脉冲电流电解加工是基于电化学阳极溶解原理,结合工具阴极数控运动叠加可控振动的振动进给运动规律,以及可控振动与脉冲电源耦合控制,实现金属材料去除的工艺方法。本文针对航空航天、化纤机械、换热设备中大量存在的孔、槽结构,对异形孔、槽振动进给脉冲电流电解加工关键技术进行研究。首先阐述了持续进给、振动进给、脉冲与振动耦合电解加工的基本工艺规律,并对钛合金材料电化学溶解特性,以及孔、槽纵截面成形过程、加工精度和工艺稳定性影响规律进行了系统研究。探讨了振动进给对加工间隙分布、电解液电导率分布、以及工件材料去除影响规律,分析了脉冲与振动耦合控制对孔、槽加工电流密度分布、工具阴极进给速度影响规律,为后续研究工作奠定了理论基础。先进的加工工艺通过高性能加工系统实现,为了获取异形孔、槽加工理想的工艺指标,构建了振动进给脉冲电流电解加工系统。研制出音圈电机电磁驱动振动系统,实现了振动参数在技术指标范围内精确可调;研制出脉冲与振动耦合实现模块,实现了根据振动位置信号控制脉冲电源通断;开发出电解加工控制系统,实现了加工参数设置、加工过程监控、多系统联动等功能,提高了加工过程可控性。进行了弧形窄槽阵列振动进给脉冲电流电解加工流场特性分析和加工试验。探讨了电解液流动方式、流道几何结构、以及叠加振动运动对弧形窄槽阵列电解加工流场稳定性作用规律;分析了振动频率、振幅、峰值电压对平均槽宽和侧壁斜度作用规律,采用振动进给电解加工方式实现了回转构件上135个弧形窄槽的同时加工,且加工稳定性和一致性较好。基于电化学溶解特性研究,开展了钛合金深窄槽振动进给脉冲电流电解加工薄片阴极设计和加工试验。探讨了加强筋分布对薄片阴极变形和电解液流速影响规律;分析了不同加工方式对深窄槽加工进给速度和加工精度影响,采用振动进给电解加工方式实现了TB6钛合金弧形深窄槽高效加工,且加工精度和脉冲与振动耦合方式较为接近。最后进行了菱形孔振动进给脉冲电流电解加工气液两相流仿真分析和工艺试验。探讨了叠加低频振动运动条件下加工间隙内电解液流速、气泡率分布规律;基于气液两相流场仿真分析和区间收缩方法,进行了工具阴极通液槽结构优化设计;分析了不同电解加工方式对菱形孔加工精度和表面质量影响规律,采用脉冲与振动耦合电解加工方式,实现了菱形盲孔和通孔的优质加工。上述理论分析和试验研究结果表明,振动进给脉冲电流电解加工对于不同材料、不同尺寸、不同形状的异形孔、槽,均能够获得较好加工效果,具有较强的技术适应性,为涡轮叶片气膜冷却孔、隐形飞机进气道格栅阵列、燃油喷嘴异形槽的加工提供了新的技术路线。
张蕊[3](2016)在《航空发动机操纵机构摇臂零件加工技术研究》文中提出随现代发动机技术的快速发展,对发动机上的零件的性能相应有了更高的要求。操纵机构是安装在高压压气机前机匣外侧,用于调整整流叶片。整个操纵机构由联动环、机匣壳体及摇臂类零件组成。摇臂类零件用于连接联动环与可调静子叶片,实现静子叶片角度的调整。联动环、机匣壳体及摇臂间形成平面四连杆机构运动单元,摇臂类零件轴间距尺寸作为其中一个运动边,对发动操纵系统整体联动起着至关重要的作用。摇臂类零件作为操纵机构重要组成部分,准确保证尺寸要求就显得尤为重要。合理的加工工艺路线是保证零件合格的必要条件,工艺路线编排不合理会导致加工质量问题。本文的主要研究内容和结果如下:(1)针对旧工艺路线存在的问题,结合现有的加工条件,采取最适合、优化的新工艺路线,并对工艺路线进行分析验证研究,将零件合格率大幅提高;(2)针对新工艺路线设计所需工装,绘制成套图纸应用于实际加工生产,通过加工实验,确定工装的合理性和准确性,提高零件的加工效率;(3)针对零件加工变形问题,应用ANSYS有限元分析软件对摇臂零件的线切割型槽工序进行物理仿真实验,确定合理的加工温度参数,并验证专用线切割夹具和改进工艺路线减小零件变形的可行性,指导慢走丝线切割加工工序实验,通过加工实验获得拉削加工工序、光整加工工序等加工参数,并确定合理的加工参数,并分析确定数据得出相关结论;新的工艺路线加工的零件合格率达到100%;也验证了工装夹具的切实可行性。新工艺路线切割完成后的零件关键尺寸合格率高于旧的工艺路线,应用拉削工序代替化学方法去除熔融层的工艺技术零件关键尺寸均满足公差要求,经过光整加工的零件表面质量得到大幅提高,减小了零件在试车过程中频繁运动的摩擦和振动,保证了摇臂零件在操纵组合件中的正常运作,为发动机试车成功提供了保障。
王海宁[4](2020)在《粉末冶金高温合金精密磨削加工技术》文中研究说明粉末冶金高温合金FGH96是我国自主研制的第二代损伤容限型高温合金,具有优良的耐高温、抗疲劳和抗裂纹扩展等能力,将广泛应用于未来航空领域。优异的性能使FGH96切削难度大,由于材料使用的特殊性,国内外对其切削性能的研究基本空白。研究其精密磨削加工工艺,对于促进高温合金材料的发展和推动我国新型号发动机的生产具有重要的意义。本文从实际涡轮盘枞树形榫槽的生产需求出发,通过设计电镀立方氮化硼(CBN)砂轮,研究了磨削参数、砂轮磨损对FGH96表面完整性的影响,并进行实际榫槽的磨削加工实验验证,为FGH96材料的磨削加工参数优选和仿形砂轮磨削榫槽提供了指导。本文开展了以下几方面的内容:(1)针对榫槽直径小的特点,设计了电镀CBN棒状砂轮,通过附加高速主轴的方式将普通铣床的转速升高,以满足小直径砂轮对线速度的需求。进行了电镀CBN砂轮磨削FGH96的表面完整性实验。通过设计单因素实验,研究粒度号、转速、磨削深度、进给速度等磨削参数对粗糙度、显微硬度、残余应力等表面完整性的影响规律;通过实验数据分析,优选出适合FGH96材料磨削加工的参数组合。(2)研究电镀CBN砂轮在初始磨损、正常磨损和失效磨损三个阶段的加工表面粗糙度、表面显微硬度的变化,并对三个阶段的工件表面形貌和砂轮表面形貌进行详细分析,阐明了电镀CBN砂轮磨损失效机理,为揭示电镀CBN砂轮的磨损机理提供了理论和数据支持。(3)根据榫槽轮廓设计电镀CBN仿形砂轮,研究电镀CBN仿形砂轮磨削后的表面质量和磨削过程中的磨损机理,通过对砂轮表面各部分的分析,得出砂轮各部分产生磨损的原因。此外,进行了枞树形榫槽实际加工实验,分别采用传统轮廓测试方式和先进轮廓测试方式对榫槽的轮廓度进行了测量。
董颖怀[5](2009)在《一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究》文中指出以MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技术为基础的微飞行器是目前航空航天领域最具吸引力的产品之一,而动力装置的微型化问题则是性能更强更灵活的新型微飞行器的关键技术。近年来,在国外,尤其是美国,相继开展了微动力机电系统和微发动机的研究工作。目前硅刻蚀技术已经成功的应用于微型发动机的研制中。微型发动机的发展也从平面的二维结构到复杂的三维自由曲面,从MEMS传统的硅基材料到具有更高性能的合金材料,这都迫切地需要更加多样化的微细加工方法。微细加工技术的发展促进了微型发动机技术的进步,同时微型发动机的进一步发展也同样对加工技术提出了更高的要求。本文分析了微型涡轮发动机的工作原理,论述了其工作过程和热循环模式。通过比较微型发动机与传统发动机的工作过程,针对微型发动机的特点和技术难点,提出了一种新型的分布式微型发动机结构,将燃烧腔与涡轮转动本体分离,可由一个燃烧腔提供动力,供给多个涡轮转子转动,大大简化了微型发动机的设计,燃烧室内空气与燃料混合燃烧后传递给涡轮转动部件的热量大大减少,使得转子的工作环境改善,使用寿命增加。为了使得转子获得更好的转动性能和气动特性,本文设计了具有微三维结构的微型压气机和涡轮结构,并通过流体力学仿真软件对压气机和涡轮的内部流场进行了分析。在微型发动机中,由于尺寸很小,使得装配的难度大大增加,尤其是对于转动部件,在装配后,由于存在着装配误差,使得旋转的精度降低,转子转动的稳定性减小,转动过程中转子偏心的影响大大制约了微型发动机的性能,所以提高转动轴与涡轮和压气机叶轮的同轴度是微型发动机研究中的一个难题。本文对发动机的转动部件采用涡轮压气机一体式转子结构设计,中间的旋转轴与涡轮和压气机叶轮是一体的,这样既能减少发动机部件的数量,又可保证轴与转动部件的同轴度,可大大提高动叶轮在高速转动过程中的稳定性。同时,涡轮和压气机与旋转轴的连接强度增大,可靠性大大增加。由于微型发动机的旋转轴半径尺寸很小,并且转动叶轮高速旋转运动,普通的滚动轴承已经无法满足需要,本文设计了一种新型的微型径向动压气浮轴承结构,将气浮轴承与微型发动机外壳集成在一起,即简化了总体结构,又降低了装配时的难度。通过使用FLUENT软件,建立了微型径向动压气浮轴承的轴间气体流动的仿真模型,对气体在气浮轴承内部的流动情况进行了仿真与分析,验证了所设计微型径向动压气浮轴承结构的合理性,并进一步根据仿真计算的结果对所设计的微型径向动压气浮轴承结构进行了优化设计。由于传统MEMS加工技术的限制,目前在微型发动机的研究中,其关键部件涡轮和压气机转子的叶片造型通常为二维结构,并且通常只能使用硅基材料,这大大限制了微型发动机的发展和潜力。由于微型发动机的尺寸只有几厘米甚至几毫米大小,传统的MEMS技术目前还很难加工出具有自由曲面的微细结构。而微细电火花加工技术其具有无宏观切削作用力、设备简单和真三维加工能力等特点,同时其所能处理的材料非常广泛,不仅可以加工各种性能优良的金属、合金,还可以加工硅等半导体材料、陶瓷等,使得微细电火花加工技术成为最适合加工本文所提出的微三维结构的微型发动机的方法。目前微细电火花铣削加工中不可避免的问题是电极的损耗,这也是限制微细电火花铣削能力的主要因素之一,为此,本文将深入分析微细电火花铣削加工过程中电极损耗的特点,提出了在线实时测量补偿策略,并以此为基础开发出微细电火花铣削专用的CAM(Computer Aided Manufacturing)系统,解决使用微细电火花铣削技术加工制造微型发动机转子所遇到的问题。在充分挖掘微细电火花加工技术特点的基础上,根据微型涡轮发动机的结构特点,采用微细电火花加工技术为主要的加工手段对微型发动机的关键部件进行加工制造。使用微细电火花磨削技术加工涡轮压气机一体式转子结构的旋转轴;使用微细电火花铣削技术在高温镍合金材料上加工出了具有微三维结构的压气机和涡轮叶片;使用微细电火花线切割技术加工出了微型气浮轴承。通过外部气源模拟微型燃烧室提供动力,本文所设计并加工制造的微型涡轮发动机可以最高达到4×104RPM的转速,达到了预期的设计要求。研究了进气压强和进气口距叶片距离对转速的影响,并测试了其在工作时的噪音。本文对微型涡轮发动机的整体结构进行了设计仿真,以微细电火花加工技术为主要手段,完成微型发动机关键部件的加工制造,实现了具有高转速的微型涡轮发动机原型,为微型涡轮发动机的实用化奠定了基础。
王昆[6](2007)在《微细电解线切割加工技术的基础研究》文中指出电解加工是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理将零件加工成形的,其材料的减少过程以离子的形式进行。由于金属离子的尺寸非常微小,因此这种微溶解去除方式使得电解加工技术在微细制造领域有着很大的发展潜力。电火花线切割加工是用线电极靠电火花放电对工件进行切割加工,因为电极丝的损耗,必须采用30微米以上直径的线电极,而且为了补偿金属丝损耗必须使电极丝进行快速的运动,不可避免地带来了一定程度的运动误差。因此,它的微细加工能力得到很大的限制。本文结合微细电解加工技术和线切割的基本思想,提出一种新的微细加工方法:微细电解线切割加工。原理上阴极电极丝不会损耗,采用微米级直径的电极丝,可加工出微米至数十微米尺度的复杂微结构件。提出的技术主要面向航空航天、精密仪器、生物医疗等领域。本文的主要内容包括以下几个方面:1.建立了微细电解线切割加工的基本理论。分析了微细电解线切割加工的特点,利用法拉第定律和巴特勒-伏尔摩方程,建立了微细电解线切割加工的理论模型,得出线电极进给速度具有理论上限。将微流体边界层理论引入到微细电解线切割加工间隙流场特性的分析中,分析了微细电解线切割加工中微尺度间隙流场下物质的输运机理,提出了加快微尺度间隙中产物排出的技术方案。2.设计了微细电解线切割加工系统。分别对运动系统、加工检测系统、线电极系统、超短脉宽电源、电解液系统进行设计。提出了加工间隙中短路的两种类型:加工产物堵塞性短路、加工机理性短路,研究了通过统计发生短路位置的分散程度来判别短路类型的方法,实现加工间隙状态的在线检测与辨识。在加工中采用罚函数法优化线电极的进给速度,并依此设计了伺服进给控制策略。最后,基于虚拟仪器技术设计了微细电解加工控制系统及其软件。3.提出了在线制备微米尺度线电极的新方法。用实时测量金属丝自身电阻变化的方法来控制其腐蚀到所需的尺寸,并基于有限元电场分析优化设计了电化学腐蚀装置,保证线电极的腐蚀均匀性。基于虚拟仪器技术建立了线电极电化学腐蚀法制备监控系统。微细电解线切割的线电极制作和后续加工在同一工艺系统中连续完成,工艺兼容性好,对于提高微细加工精度十分有利。通过实验制备出直径为5μm的线电极。4.进行了微细电解线切割加工工艺的实验研究。对影响加工精度、加工稳定性和表面质量的因素进行分析。通过微缝的加工实验,全面分析了进给速度、进给频率、电参数、电解液浓度和线电极直径等工艺参数对加工的影响规律。此外,还通过实验验证了线电极相对微幅振动法改善加工稳定性的可行性。5.进行了微细结构电解线切割加工的实验研究。提出了两种微细电解线切割的加工模式:缝槽切割和结构加工。在缝槽切割模式中,将参数曲线分割为众多直线段,使线电极始终以恒定的线速度沿参数曲线轮廓运动,获得了各种形状缝宽为15μm、深宽比为10的微细缝槽结构;在结构加工模式中,对理论轮廓进行等距偏移,加工出切缝宽度为20μm左右的微型桨叶结构和曲率半径在1μm以下的微细尖角结构。本文对微细电解线切割加工这一微细加工新技术进行了基础研究,为特殊性能材料的微细加工提供了新的加工途径,必将对微机电系统的进一步发展起到有力的推动作用。
张镇[7](2019)在《高温合金GH4169的电火花线切割加工参数研究》文中认为航空航天工业正处于飞速发展的时期,对火箭发动机、航空发动机等高温热端部件的质量标准和要求在逐步的提高,那么在高温高压的情况下,这类部件需要具备优良的组织稳定性以及力学性能。高温合金GH4169有着良好的耐氧化性、热加工塑性、电解加工性、耐高温性等特性,其组织稳定性优异,高温高强度环境性下安全可靠性高,在航天宇航、海洋工程、交通运输等行业内得到了广泛的推广应用。高温合金GH4169内部有特别多的硬质点,它是一种强度高硬度大的材料,极其难加工,用刀具对其进行高速切削时会造成特别严重的加工硬化,对刀具造成严重的损害,使得刀具寿命减少,导致加工效率非常低下,极难得到表面质量好、加工精度高的产品。所以,传统的刀具基本难以切削该合金。随着现代制造业的快速发展和进步,电火花线切割加工早已成为航天等行业中必不可少的加工方法。电火花线切割机床可切割加工任何硬度的导电材料,材料的可加工性和其自身的硬度、强度等力学性能无关,是由其自身的导电性能和热力学性能决定的。因此,可以用电火花线切割机床来加工高温合金GH4169。研究电火花线切割高温合金GH4169的各个加工参数,对各个加工参数的组合进行选取优化,对改善高温合金GH4169的表面质量、提高加工精度以及加工效率有着非常重要的意义。本文通过单因素试验法进行试验,两个试验指标分别为切割完成后GH4169合金的表面粗糙度和加工GH4169合金时的加工速度,合理地选取了各个加工参数的数值,记录试验结束后的数据,计算分析获得结果,根据试验数据以及试验结果绘制各个参数和试验指标之间的关系曲线图,研究机床加工高温合金GH4169时,各个加工参数分别对试验指标的影响规律。本文采用正交试验方法进行试验,合理地选择各个因素的水平,正交表选用L1645,根据设计好的试验方案开展试验,把试验后计算或测量获得的结果记录到正交表中。通过对正交表的数据进行极差分析得到影响加工速度和表面粗糙度的最佳参数组合及主次顺序,通过对正交表的方差分析得到脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流、走丝速度对试验指标影响的显着程度。以正交试验结果为基础应用灰关联分析法,将加工速度和表面粗糙度量纲归一化后进行关联分析,计算关联度值,选取关联值最大的一组参数为最优参数组合,解决了参数组合的优化问题。本文采用BBD曲面响应试验设计方法,基于Design-Expert试验设计软件对试验数据进行分析,得出了加工速度和表面粗糙度与加工参数关系的拟合方程,同时描绘出两个试验指标的三维响应曲面图,直观的表达出最佳区域,对最优电参数的组合进行预测。
耿雪松[8](2014)在《集成式微细电火花加工系统及其应用研究》文中认为微机电系统产品及其相关零部件正向着精密化、复杂化及材料高性能化和多样化方向发展,相应地对微细加工技术也提出了极高要求。微细电火花加工技术作为一种实用的微细加工技术,在微孔、微沟槽及微三维结构等微小尺度零件加工方面具有突出优势。但是,功能单一、加工灵活性差及加工效率低等问题严重制约着微细电火花加工技术的发展与应用。本文针对上述问题基于微细电火花线切割加工机床开发了集成式微细电火花加工系统,并利用该加工系统进行了相关加工工艺研究。本文以微细电火花线切割加工机床为本体配置旋转A轴模块、旋转Z轴模块、块电极反拷加工模块等功能模块进行了集成式微细电火花加工系统的设计,该集成式加工系统可以完成二维结构和具有回转结构的三维结构微细电火花线切割加工、微细轴孔微细电火花在线加工、阵列结构微细电火花在线加工、微细电火花成型加工及微细电火花铣削加工等多种微细电火花加工工艺。集成式微细电火花加工系统对微细电火花加工技术加工能力的增强及应用领域的拓展奠定了基础。分析了集成式微细电火花加工系统脉冲电源的放电特点,进行了微细电火花加工放电状态检测技术的研究,提出了基于放电密度的微细电火花加工放电状态检测方法并对放电状态检测系统软、硬件结构进行了设计,提高了微细电火花加工过程中放电状态检测的分辨度。结合模糊控制理论,针对不同微细电火花加工加工工艺分别进行了相应的模糊控制器设计,模糊控制系统的输入变量为放电状态的相对统计率,微细电火花线切割加工模糊控制系统的输出响应为脉间及伺服参考电压,微细电火花小孔加工模糊控制系统的输出响应为脉间及抬刀周期。并基于VC++与MATLAB混合编程搭建了集成式微细电火花加工模糊控制系统,利用模糊控制工具箱可视化地完成隶属函数及模糊规则的调节与修改,并可以实现C语言代码的自动生成,能够完成虚拟运算,保证了算法正确性。为了适应微机电系统产品及其相关零部件材料高性能化和多样化的发展趋势,进行了SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工工艺研究,采用中心复合实验设计方法进行了实验规划,并利用响应曲面法建立了SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工材料去除率的二次回归数学模型,同时利用粒子群优化算法对微细电火花线切割电源参数进行了优化。此外以获得更小的表面粗糙度为加工目标,对SiCp/Al复合材料微细电火花线切割多次加工工艺进行了研究。进行了微细阵列结构微细电火花在线加工工艺研究,分析了微细阵列电极加工中切割面积与电极丝运丝速度对阵列电极加工精度的影响、工作台进给速度对微细阵列孔微细电火花加工效率及阵列电极损耗的影响,并通过合理的参数设置采用卧式加工完成了微细阵列结构的微细电火花在线加工。进行了回转结构微细电火花线切割加工工艺研究,分析了回转结构微细电火花线切割加工过程中极性效应对加工表面质量的影响,并采用响应曲面法建立了以开路电压、放电电容和工件旋转速度为变量的回转结构微细电火花线切割加工材料去除率二次回归数学模型,并分析了伺服参考电压对回转结构微细电火花线切割加工精度的影响。提出了一种微型涡轮转子凹模组合微细电火花加工方法及其工艺流程,进行了一系列转子凹模制备工艺实验,并将该凹模应用于微挤压机床,采用模具化制造方法实现了微型涡轮转子的高效制备,验证了集成式微细电火花加工系统的有效性和实用性。
豆尚成[9](2013)在《变厚度电火花线切割加工过程控制系统》文中研究指明电火花线切割加工作为电火花加工的一种类型,在模具、成形电极、难加工材料和精密复杂零件的加工中具有重要的地位。随着技术的发展,对电火花线切割加工的表面质量和加工精度提出了更高的要求。在用线切割加工变厚度工件时,断丝和效率低下是两个普遍存在的问题。当加工工件的厚度由厚变薄时,由于放电能量集中,易于断丝;反之,则效率低下。本文针对线切割加工变厚度工件时的断丝和效率低下问题,开展了离线与在线厚度识别、3D工件模型高度信息提取、加工过程模型建立、以及模型预测控制等方面的研究,以期提高加工的稳定性和加工效率。本文首先建立了基于Linux的线切割加工机床全软数控系统,采用RTAI实时内核满足了系统对实时性的要求。该数控系统包括人机界面、代码解释器、任务管理器、运动控制、机床I/O控制五个模块。运动控制模块产生的控制信号通过多功能I/O卡来驱动机床工作运动。在分析线切割放电电压和电流波形的基础上,根据法拉第电磁感应定律开发了放电频率检测电路。以上即为研究变厚度线切割加工的软硬件平台。为了避免加工变厚度工件时易于断丝和加工效率低下的问题,首先需要获得工件在加工路径上的厚度,然后才能根据厚度选取合适的加工参数。本文针对电火花线切割加工时有无工件的3D模型提出了采用“黑盒法”和“白盒法”分别处理。当缺少工件三维模型时,利用“黑盒法”建立工件厚度的辨识模型。当已知工件三维模型数据时,则利用“白盒法”从工件三维模型中直接提取加工路径上的工件厚度信息,经过数控系统处理,用于在线控制加工过程。鉴于支持向量机在非线性系统建模方面的优异特性,本文利用支持向量机,根据线切割加工过程中采集的放电频率和进给速度以及控制输入量伺服电压和脉冲间隔,建立工件厚度辨识模型,即所谓的“黑盒法”。输出量是待辨识的工件厚度,而模型输入量为放电加工参数(伺服电压和脉冲间隔)以及放电频率和机床的进给速度。在建立了工件厚度辨识模型之后,在加工中应用该模型在线实时地辨识工件厚度。以工件厚度为依据选取合适的加工参数控制加工过程。当加工具有三维模型数据的工件时,从工件三维模型中直接提取加工路径上的工件厚度,并应用到数控系统中在线控制加工过程,即所谓的“白盒法”。随着工件厚度范围的不断扩大,加工过程中所采集的加工信息也不断增加。这些数据不但可以在线指导加工过程,而且还可以用于在线修正工件厚度辨识模型,目的是使模型包含的加工状况更丰富、模型更准确。本文利用最小二乘支持向量机的在线算法实时修正工件厚度辨识模型。当新的数据产生后,在线算法根据投影法稀疏性处理判断新的数据是否需要参与模型计算。如果新的数据需要参与模型计算,则删除支持向量中对模型影响最小的向量。该算法确保参与建模的数据量不会超过预先设定的数量,这不仅减少了计算量和存储量,而且解决了最小二乘支持向量机固有的稀疏性问题。无论是通过“黑盒法”还是“白盒法”获得的工件厚度,最终目的是根据工件厚度,选取合适的加工参数,控制加工过程,达到避免断丝和提高加工效率的目的。为了控制加工过程,基于标准支持向量机建立了加工过程模型,设计了适合变厚度线切割加工的模型预测控制器,当工件厚度变化时,由检测到的工件厚度实时计算出放电频率和加工速度参考值,模型预测控制器根据参考值实时调整输入量伺服电压和脉冲间隔,控制加工过程在不断丝的前提下保持高的加工效率。
戴恩成[10](2020)在《弯槽电解加工成形规律的基础研究》文中进行了进一步梳理随着现代制造业朝着精密化、微细化的方向发展,越来越多的微细槽结构出现在航空航天、精密仪器、生物医疗中。这些槽结构要求具有一定的形状、尺寸精度和较好的表面质量。如何高效稳定地加工出具有较高精度的槽结构具有较高的研究价值。电解加工(Electrochemical machining,ECM)以电化学阳极溶解原理为基础,加工过程中工具与工件是非接触式加工,工件不会受到切削力的影响。工具阴极理论上不存在机械损耗,能够有效地降低加工成本。材料是以离子方式溶解的,使它对加工微小结构具有理论上的优势,在微细制造领域发展潜力巨大。电解加工出的工件表面质量好,不存在残余应力和变形现象。该项技术不仅能够高效加工出各种尺寸的弯槽结构,而且更适用于难加工材料弯槽的加工。本文以电解加工和流体力学理论为基础,以微小尺寸的弯槽结构为研究对象,研究弯槽加工的电解加工成形规律,以提高弯槽的加工稳定性、加工精度以及加工速度。利用FLUENT软件对不同弯槽结构加工间隙内的流场分布进行仿真模拟,同时还对弯槽结构进行了不同阴极进给速度、不同阴极纵横比的仿真模拟,分析研究不同弯槽结构加工间隙内流场的特点与流场变化趋势。进行弯槽电解加工实验,通过加工电压、电解液浓度、阴极进给速度、阴极纵横比等几个方面研究了不同弯槽结构电解加工稳定性、加工精度及加工速度的变化情况;同时还进行了添加络合剂的弯槽电解加工与常规弯槽电解加工的对比实验。实验结果表明:在相同实验条件下,随着弯槽结构角度增大,电解加工的稳定性越好,加工精度越高,加工速度越快;随着阴极进给速度的提高,电解加工的加工精度、加工速度得到提高,但进给速度过快时,电解加工的加工精度、加工速度降低;随着阴极纵横比的增大,电解加工的稳定性、加工精度与加工速度降低;添加络合剂的弯槽电解加工比常规弯槽电解加工的加工稳定性更好、加工精度更高、加工速度更快。通过本文对弯槽电解加工成形规律的基础研究,为将来的弯槽加工、微细加工研究奠定了基础。
二、试论电火花线切割加工航空发动机产品的安全和可靠性(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、试论电火花线切割加工航空发动机产品的安全和可靠性(论文提纲范文)
(1)线电极脉动态电解切割加工基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 直纹面构件的工程应用 |
1.2 切割加工技术研究与发展 |
1.2.1 气体火焰切割 |
1.2.2 水射流切割 |
1.2.3 等离子弧切割 |
1.2.4 激光切割 |
1.2.5 电火花线切割 |
1.2.6 电解线切割 |
1.3 电解切割加工强化传质研究与进展 |
1.3.1 轴向冲液 |
1.3.2 走丝辅助 |
1.3.3 振动辅助 |
1.4 课题来源及研究意义 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 电解线切割加工基本理论 |
2.1 电解加工基本理论 |
2.1.1 电解加工原理与规律 |
2.1.2 电极反应过程 |
2.2 电解线切割加工数学物理模型 |
2.3 理想状态下电解线切割加工成形规律 |
2.3.1 成形过程仿真模型 |
2.3.2 直流电压下电解线切割加工动态成形过程仿真 |
2.3.3 脉冲电压下电解线切割加工动态成形过程仿真 |
2.4 非理想状态下成形过程 |
2.4.1 双电层对微细电解线切割加工间隙的影响 |
2.4.2 流场对加工的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于直线电机驱动的精密电解切割加工机床 |
3.1 机床的总体设计 |
3.1.1 精密电解切割加工机床的基本要求 |
3.1.2 总体结构 |
3.1.3 布局设计 |
3.1.4 技术参数 |
3.2 关键部件设计 |
3.2.1 床身 |
3.2.2 直线运动系统 |
3.2.3 高速主轴及电极装置 |
3.2.4 气压系统 |
3.3 电气控制系统 |
3.3.1 数控系统 |
3.3.2 电气控制线路 |
3.3.3 加工过程监测系统 |
3.4 电解液循环系统 |
3.5 加工电源与引电装置 |
3.6 机床研制 |
3.7 本章小结 |
第4章 削边线电极脉动态电解切割加工研究 |
4.1 削边线电极电解切割方法的提出 |
4.2 削边线电极电解切割加工原理 |
4.2.1 加工间隙流场 |
4.2.2 加工间隙电场分布 |
4.2.3 脉动态电场的试验验证 |
4.3 大长径比削边线电极的制备 |
4.3.1 微细电解线切割法制备大长径比削边线电极 |
4.3.2 块电极往复运动电解反拷法制备大长径比削边线电极 |
4.4 削边线电极电解切割加工试验研究 |
4.4.1 线电极截面形状对缝宽的影响 |
4.4.2 线电极旋转速度对缝宽的影响 |
4.4.3 线电极截面形状对最大进给速度的影响 |
4.5 典型结构加工 |
4.6 本章小结 |
第5章 肋状线电极脉动态电解切割加工研究 |
5.1 肋状线电极电解切割加工方法的提出 |
5.2 线电极大幅值往复运动电解切割加工 |
5.2.1 气液两相流模拟 |
5.2.2 线电极大幅值往复运动电解切割加工试验 |
5.3 基于粒子追踪的肋状线电极电解切割加工流场分析 |
5.3.1 加工间隙内的产物粒子分布情况仿真 |
5.3.2 加工间隙内电解液流速仿真结果 |
5.4 肋状线电极电解切割加工脉动态电场分析 |
5.5 大长径比肋状线电极的制备 |
5.5.1 脉冲频率对肋状槽宽度的影响 |
5.5.2 脉冲占空比对肋状槽宽度的影响 |
5.5.3 电解液浓度对肋状槽宽的影响 |
5.5.4 最优参数加工试验 |
5.6 肋状线电极大幅值往复运动电解切割加工试验 |
5.6.1 肋状线电极对气泡和材料去除率的影响 |
5.6.2 往复运动频率对缝宽的影响 |
5.6.3 往复运动幅值对缝宽的影响 |
5.6.4 进给速度对缝宽的影响 |
5.7 典型结构加工 |
5.8 本章小结 |
第6章 线电极电解切割去重铸层试验研究 |
6.1 电解切割去重铸层原理 |
6.2 试验安排 |
6.3 加工表面粗糙度研究 |
6.4 切割深度研究 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文研究工作总结 |
7.2 论文主要创新点 |
7.3 未来研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(2)异形孔、槽振动进给脉冲电流电解加工关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 金属材料异形孔、槽结构的应用 |
1.1.1 涡轮叶片气膜冷却孔 |
1.1.2 隐身飞行器进气道格栅阵列孔 |
1.1.3 发动机燃油喷嘴异形槽 |
1.2 孔、槽加工技术的发展 |
1.2.1 钻削加工 |
1.2.2 电火花加工 |
1.2.3 激光加工 |
1.2.4 超声加工 |
1.3 孔、槽电解加工及复合电解加工技术介绍 |
1.3.1 管电极电解加工 |
1.3.2 电液束加工 |
1.3.3 掩模电解加工 |
1.3.4 电解线切割 |
1.3.5 电解电火花复合加工 |
1.3.6 喷射液束电解激光复合加工 |
1.4 孔、槽振动进给脉冲电流电解加工研究现状及存在的问题 |
1.4.1 研究现状 |
1.4.2 存在的问题 |
1.5 课题来源及研究内容安排 |
1.5.1 课题的来源与研究目的 |
1.5.2 本文主要研究内容 |
第二章 振动进给脉冲电流电解加工方法 |
2.1 振动进给脉冲电流电解加工基本原理 |
2.1.1 传统电解加工技术 |
2.1.2 振动进给电解加工技术 |
2.1.3 脉冲与振动耦合电解加工技术 |
2.2 特殊工件材料的电化学溶解特性分析 |
2.2.1 ηω–i曲线的测定 |
2.2.2 不同加工间隙的分解电压 |
2.2.3 不同电流密度的表面质量 |
2.3 孔、槽电解加工过程影响分析 |
2.3.1 加工精度影响分析 |
2.3.2 工艺稳定性影响分析 |
2.4 振动进给对孔、槽电解加工作用规律 |
2.4.1 对加工间隙分布影响 |
2.4.2 对电解液电导率分布影响 |
2.4.3 对材料去除影响 |
2.5 脉冲与振动耦合对孔、槽电解加工作用规律 |
2.5.1 对电流密度分布影响 |
2.5.2 对进给速度影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 振动进给脉冲电流电解加工系统研制 |
3.1 振动进给脉冲电流电解加工系统总体设计 |
3.1.1 电解加工系统组成和功能 |
3.1.2 电解加工机床结构设计 |
3.1.3 电解加工机床主要技术指标 |
3.2 电解加工系统关键部件研制 |
3.2.1 机床本体 |
3.2.2 机床传动机构 |
3.2.3 电磁驱动振动装置 |
3.2.4 移动密封结构 |
3.2.5 电解液循环过滤系统 |
3.3 电解加工控制系统设计 |
3.3.1 控制系统硬件结构 |
3.3.2 控制系统软件设计 |
3.4 振动进给脉冲电流电解加工系统的性能指标 |
3.5 本章小结 |
第四章 弧形窄槽阵列振动进给脉冲电流电解加工试验研究 |
4.1 加工方式及流场设计 |
4.1.1 电解液流动方式 |
4.1.2 电解液正流流场仿真分析 |
4.1.3 电解液反流流场仿真分析 |
4.2 叠加振动对流场作用规律 |
4.2.1 叠加振动的流场数学模型 |
4.2.2 叠加振动运动对流场分布的影响规律 |
4.3 回转构件上弧形窄槽阵列电解加工试验 |
4.3.1 叠加振动运动对窄槽阵列加工稳定性的影响 |
4.3.2 叠加振动运动对窄槽阵列加工精度的影响 |
4.3.3 窄槽轮廓成形误差分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 钛合金深窄槽振动进给脉冲电流电解加工试验研究 |
5.1 加工方式及阴极设计 |
5.2 单向流固耦合有限元仿真分析 |
5.2.1 有、无加强筋对薄片阴极刚性的影响 |
5.2.2 加强筋宽度对薄片阴极刚性和电解液流速的影响 |
5.2.3 加强筋底端与出液端间距对薄片阴极刚性和电解液流速影响 |
5.3 电解加工薄片阴极制备 |
5.4 提高钛合金深窄槽加工阴极进给速度的试验研究 |
5.4.1 加强筋底端与阴极出液端间距对进给速度的影响 |
5.4.2 叠加振动运动对进给速度的影响 |
5.5 提高钛合金深窄槽加工精度的试验研究 |
5.5.1 进给速度对加工精度的影响 |
5.5.2 不同电解加工方式对加工精度的影响 |
5.5.3 弧形深窄槽结构的加工 |
5.6 本章小结 |
第六章 菱形孔振动进给脉冲电流电解加工试验研究 |
6.1 加工方式及流场设计 |
6.2 气液两相流场有限元仿真分析 |
6.2.1 流速和气泡率分布规律 |
6.2.2 通液槽结构优化设计方法 |
6.2.3 叠加振动运动条件下的气液两相流场分析 |
6.3 菱形孔电解加工试验 |
6.3.1 叠加振动运动对加工精度的影响 |
6.3.2 脉冲与振动耦合对加工精度的影响 |
6.3.3 不同电解加工方式对表面质量的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究工作总结 |
7.2 论文主要创新点 |
7.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间发表(录用)论文情况 |
授权发明专利 |
攻读博士学位期间参加科研项目情况 |
(3)航空发动机操纵机构摇臂零件加工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 摇臂件加工技术研究现状 |
1.2.1 摇臂件加工国外研究现状 |
1.2.2 摇臂件加工国内研究现状 |
1.2.3 摇臂件加工技术发展方向及问题 |
1.3 本文的研究目的和内容 |
1.3.1 本文的研究目的 |
1.3.2 本文的研究内容 |
2 操纵机构摇臂零件加工技术 |
2.1 操纵机构的发展及摇臂件加工方案 |
2.1.1 机械传统操纵机构 |
2.1.2 摇臂件加工方案 |
2.2 摇臂件电火花线切割加工技术 |
2.2.1 电火花线切割技术的原理 |
2.2.2 电火花线切割切削特点 |
2.3 摇臂件拉削加工技术 |
2.3.1 拉削加工技术原理 |
2.3.2 拉削特点 |
2.4 摇臂件光整加工技术 |
2.4.1 光整加工技术原理 |
2.4.2 光整加工技术特点 |
2.5 摇臂件铆接加工技术 |
2.6 本章小结 |
3 零件新工艺路线方案分析与研究 |
3.1 零件功能和受力情况 |
3.2 零件结构和工艺特点 |
3.2.1 零件结构特点 |
3.2.2 零件工艺特点 |
3.2.3 零件毛坯设计 |
3.3 零件材料特点 |
3.3.1 材料成分 |
3.3.2 材料性能 |
3.4 零件定位基准的选择 |
3.5 零件原始工艺路线分析 |
3.6 零件工艺路线改进 |
3.6.1 型槽加工顺序的调整 |
3.6.2 去除熔层的方法改进 |
3.6.3 提升零件表面质量 |
3.7 本章小结 |
4 零件工装方案设计 |
4.1 零件工装设计 |
4.1.1 铣削夹具设计 |
4.1.2 线切割夹具设计 |
4.1.3 工装测具设计 |
4.2 本章小结 |
5 零件加工实验及结果分析 |
5.1 实验方案设计 |
5.1.1 实验设备介绍 |
5.1.2 分析试样的选取 |
5.2 线切割型槽物理仿真实验 |
5.2.1 建立物理仿真模型 |
5.2.2 建立数学模型 |
5.2.3 几何模型网格划分 |
5.2.4 定义材料属性与施加载荷 |
5.2.5 仿真结果分析 |
5.3 慢走丝线切割加工实验 |
5.3.1 线切割加工实验方案 |
5.3.2 线切割加工实验结果分析 |
5.4 拉削加工实验 |
5.4.1 拉削加工实验方案 |
5.4.2 拉削加工实验结果分析 |
5.5 光整加工实验 |
5.5.1 光整加工实验方案 |
5.5.2 光整加工实验结果分析 |
5.6 成本分析 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)粉末冶金高温合金精密磨削加工技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高温合金及其加工技术 |
1.2.2 砂轮磨削及砂轮磨损研究现状 |
1.2.3 表面完整性研究现状 |
1.2.4 榫槽加工研究现状 |
1.3 论文主要内容及章节安排 |
第二章 电镀CBN砂轮磨削参数对FGH96 加工表面完整性的影响 |
2.1 实验条件及方案 |
2.1.1 试验材料及试块准备 |
2.1.2 砂轮磨粒材质及砂轮设计 |
2.1.3 加工方案及高速磨削试验平台搭建 |
2.1.4 表面完整性测量方案 |
2.2 磨削参数对表面完整性的影响 |
2.2.1 磨削参数对表面粗糙度的影响 |
2.2.2 磨削参数对表面加工硬化的影响 |
2.2.3 磨削参数对表面残余应力的影响 |
2.3 本章小结 |
第三章 电镀CBN砂轮磨损对FGH96 加工表面完整性的影响 |
3.1 电镀CBN砂轮磨损对磨削表面的影响 |
3.1.1 实验条件及方案 |
3.1.2 影响磨削加工误差的因素 |
3.1.3 砂轮磨损对粗糙度的影响 |
3.1.4 砂轮磨损对表面加工硬化的影响 |
3.1.5 砂轮磨损状态对磨削表面微观形貌的影响 |
3.2 砂轮磨损后砂轮表面的检测 |
3.2.1 砂轮正常磨损表面检测 |
3.2.2 砂轮剧烈磨损阶段的砂轮表面 |
3.2.3 砂轮径向磨损的检测 |
3.3 本章小结 |
第四章 电镀CBN砂轮磨削FGH96 榫槽的实验验证 |
4.1 榫齿磨削加工实验 |
4.1.1 磨削加工实验条件 |
4.1.2 砂轮设计 |
4.1.3 榫槽齿加工方式 |
4.1.4 齿砂轮磨损实验 |
4.2 榫槽实际加工及轮廓检测 |
4.2.1 榫槽实际加工 |
4.2.2 榫槽轮廓检测 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微型涡轮发动机研究概述 |
1.2.1 基于MEMS技术的微型发动机 |
1.2.2 基于电火花成形加工的微型发动机 |
1.2.3 基于陶瓷粉末快速成形技术的微型发动机 |
1.2.4 基于微细机械加工技术的微型发动机 |
1.2.5 国内微型发动机研究现状 |
1.3 微细加工技术研究现状 |
1.3.1 微细机械加工技术 |
1.3.2 MEMS加工技术 |
1.3.3 微细特种加工技术 |
1.4 课题来源及研究的目的和意义 |
1.5 课题研究的主要内容 |
第2章 微型涡轮发动机关键结构的设计与仿真 |
2.1 微型发动机的工作原理 |
2.1.1 工作过程 |
2.1.2 微型涡轮发动机特点分析 |
2.2 微型涡轮发动机的总体设计实现 |
2.3 微型压气机设计与仿真 |
2.3.1 结构设计 |
2.3.2 微型压气机仿真计算 |
2.4 微型涡轮结构设计与仿真 |
2.4.1 结构设计 |
2.4.2 流体仿真 |
2.5 涡轮压气机一体式转子结构设计 |
2.6 本章小结 |
第3章 微型涡轮发动机气浮轴承的设计与仿真 |
3.1 微型气浮轴承的设计 |
3.2 微型径向动压气浮轴承结构的仿真计算研究 |
3.2.1 控制方程 |
3.2.2 网格划分及初始化条件 |
3.2.3 计算结果分析 |
3.3 微型径向动压气浮轴承结构优化设计研究 |
3.3.1 最佳楔形齿数的确定 |
3.3.2 最佳楔形齿数高度的确定 |
3.3.3 最佳楔形内径的确定 |
3.4 本章小结 |
第4章 微型涡轮发动机关键结构的微细电火花铣削技术研究 |
4.1 微型涡轮发动机关键结构加工方法的确定 |
4.1.1 微型涡轮发动机转动轴加工方法的确定 |
4.1.2 微型涡轮发动机涡轮和压气机叶片加工方法的确定 |
4.1.3 微型涡轮发动机微型气浮轴承加工方法的确定 |
4.2 微细电火花铣削专用CAM系统的开发 |
4.2.1 微细电火花铣削补偿策略的研究 |
4.2.2 电极轨迹加工长度的确定 |
4.2.3 在线测量补偿策略研究 |
4.2.4 微细电火花铣削专用CAM系统开发平台及工具 |
4.2.5 CAM系统的体系结构 |
4.2.6 微细电火花铣削专用CAM系统试验研究 |
4.3 本章小结 |
第5章 微型涡轮发动机关键结构的制造及试验研究 |
5.1 微型涡轮发动机关键结构的微细电火花加工技术研究 |
5.1.1 微细电火花磨削加工微型涡轮发动机转动轴 |
5.1.2 微细电火花铣削加工涡轮及压气机叶片 |
5.1.3 微细电火花线切割加工微型气浮轴承 |
5.2 微型涡轮发动机装配实验研究 |
5.2.1 微型涡轮发动机外壳设计及加工试验研究 |
5.2.2 整体装配过程 |
5.3 微型涡轮发动机转动试验研究 |
5.3.1 进气道压强对转速的影响 |
5.3.2 进气道出口距叶片距离对转动的影响 |
5.3.3 微型涡轮发动机转动过程的噪音试验研究 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(6)微细电解线切割加工技术的基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微细加工技术的研究与发展 |
1.1.1 硅微细加工技术 |
1.1.2 微细束流加工技术 |
1.1.3 LIGA 技术 |
1.1.4 超精密机械加工技术 |
1.2 微细电解加工技术的研究与发展 |
1.2.1 电解加工技术的研究与发展 |
1.2.2 掩膜微细电解加工技术 |
1.2.3 电液流微细电解加工技术 |
1.2.4 超短脉冲微细电解加工技术 |
1.2.5 微细电解加工中的电极制备技术 |
1.3 电火花线切割加工技术的研究与发展 |
1.3.1 电火花线切割加工技术概况 |
1.3.2 微细电火花线切割加工技术 |
1.4 研究意义与课题来源 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 微细电解线切割加工的基本理论与模型分析 |
2.1 微细电解加工原理 |
2.2 微细电解线切割加工的特点 |
2.3 微细电解线切割加工的理论模型 |
2.3.1 电极反应过程 |
2.3.2 电化学极化及其等效电路 |
2.3.3 微细电解线切割加工的模型分析 |
2.4 微细电解线切割间隙流场的特性分析与改善 |
2.4.1 微尺度间隙流场的理论基础 |
2.4.2 微尺度间隙流场的特性分析 |
2.4.3 微尺度间隙流场的改善 |
2.5 本章小结 |
第三章 微细电解线切割加工系统 |
3.1 微细电解线切割加工系统的特点 |
3.2 加工系统的总体方案与布局设计 |
3.2.1 总体方案 |
3.2.2 加工系统的布局设计 |
3.3 运动系统 |
3.4 线电极系统 |
3.5 电解液系统 |
3.6 超短脉宽电源 |
3.7 线电极对刀 |
3.8 微细电解线切割加工控制系统 |
3.8.1 控制系统的总体设计 |
3.8.2 轨迹控制 |
3.8.3 加工间隙状态检测与辨识 |
3.8.4 伺服进给控制策略 |
3.8.5 控制系统软件设计 |
3.9 本章小结 |
第四章 微细电解线切割加工线电极的在线制作 |
4.1 线电极直径对加工精度影响的理论分析 |
4.2 线电极在线制作方法 |
4.2.1 原理与装置 |
4.2.2 腐蚀均匀性控制 |
4.2.3 尺寸控制 |
4.3 线电极在线制作实验及分析 |
4.3.1 线电极在线制作实例 |
4.3.2 电压对线电极制作的影响 |
4.3.3 电解液浓度对线电极制作的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 微细电解线切割加工工艺的实验研究 |
5.1 影响加工工艺指标的因素分析 |
5.1.1 影响加工精度的因素分析 |
5.1.2 影响加工稳定性的因素分析 |
5.1.3 影响加工表面质量的因素分析 |
5.2 进给参数对加工的影响 |
5.2.1 进给速度对加工的影响 |
5.2.2 进给频率对加工的影响 |
5.3 电参数对加工的影响 |
5.3.1 电压对加工的影响 |
5.3.2 脉冲宽度对加工的影响 |
5.3.3 占空比对加工的影响 |
5.4 电解液浓度对加工的影响 |
5.5 线电极直径对加工的影响 |
5.6 线电极相对微幅振动对加工稳定性的改善 |
5.7 本章小结 |
第六章 微细结构电解线切割加工的实验研究 |
6.1 两种切割加工模式 |
6.1.1 微细缝槽切割模式 |
6.1.2 微细结构加工模式 |
6.2 微细缝槽的切割实验 |
6.2.1 直线型微缝切割实验 |
6.2.2 曲线型微缝切割实验 |
6.2.3 微细群缝切割实验 |
6.3 微细结构的加工实验 |
6.3.1 微细桨叶的加工实验 |
6.3.2 微细尖角结构加工实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文研究工作总结 |
7.2 对未来工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(7)高温合金GH4169的电火花线切割加工参数研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 高温合金GH41的研究 |
1.2.1 高温合金GH41概述 |
1.2.2 高温合金GH41的发展 |
1.2.3 高温合金GH41的机加工特性 |
1.3 电火花线切割技术 |
1.3.1 电火花线切割加工原理 |
1.3.2 电火花线切割加工特点 |
1.4 国内外研究现状 |
1.5 论文的主要研究内容 |
2 电火花线切割的特性及试验方案 |
2.1 电火花线切割的特性 |
2.1.1 电火花线切割的工艺指标 |
2.1.2 线切割参数对加工速度以及表面粗糙度的影响 |
2.2 试验方案的建立 |
2.2.1 试验仪器与设备 |
2.2.2 试验材料的选取 |
2.2.3 加工速度的计算 |
2.2.4 试件表面质量的测量 |
2.3 试验方法概述 |
2.3.1 单因素试验法 |
2.3.2 正交试验及灰色关联分析法 |
2.3.3 响应曲面法 |
2.4 试验步骤 |
2.5 本章小结 |
3 快走丝电火花线切割加工GH41单因素试验及数据分析 |
3.1 单因素试验 |
3.2 脉冲宽度对加工GH41的加工速度和表面粗糙度的影响 |
3.3 脉冲间隔对加工GH41的加工速度和表面粗糙度的影响 |
3.4 峰值电流对加工GH41的加工速度和表面粗糙度的影响 |
3.5 走丝速度对加工GH41的加工速度和表面粗糙度的影响 |
3.6 本章小结 |
4 电火花线切割加工GH41的正交试验分析 |
4.1 引言 |
4.2 正交试验介绍 |
4.2.1 正交试验设计的发展 |
4.2.2 正交试验设计的基本方法 |
4.2.3 正交试验设计的基本步骤 |
4.3 正交试验的极差分析 |
4.3.1 极差分析 |
4.3.2 高温合金GH41正交试验加工速度的极差分析 |
4.3.3 高温合金GH41正交试验表面粗糙度的极差分析 |
4.4 正交试验的方差分析 |
4.4.1 方差分析的步骤 |
4.4.2 加工速度的方差分析 |
4.4.3 表面粗糙度的方差分析 |
4.5 灰关联分析 |
4.5.1 灰色关联分析的步骤 |
4.5.2 灰色关联度值的计算 |
4.5.3 选取最优加工参数 |
4.6 本章小结 |
5 电火花线切割加工GH41的响应曲面分析 |
5.1 响应曲面概述 |
5.2 Box-Behnken试验设计 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
(8)集成式微细电火花加工系统及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 集成式微细电火花加工系统发展 |
1.3 微细电火花加工控制技术研究现状 |
1.3.1 放电状态检测技术 |
1.3.2 加工过程控制技术 |
1.4 SiCp/Al复合材料加工技术研究现状 |
1.4.1 SiCp/Al复合材料传统机械加工 |
1.4.2 SiCp/Al复合材料电火花加工 |
1.4.3 SiCp/Al复合材料电火花线切割加工 |
1.5 微细电火花加工技术发展 |
1.5.1 微细轴孔微细电火花加工技术 |
1.5.2 微细阵列结构微细电火花加工技术 |
1.5.3 微细电火花线切割加工技术 |
1.5.4 集成微细电火花加工技术 |
1.6 课题来源及研究的目的和意义 |
1.6.1 课题来源 |
1.6.2 课题研究的目的和意义 |
1.7 课题研究的主要内容 |
第2章 集成式微细电火花加工系统研制与放电检测技术 |
2.1 引言 |
2.2 集成式微细电火花加工系统的搭建 |
2.2.1 集成式微细电火花加工系统总体方案 |
2.2.2 集成式微细电火花加工系统模块 |
2.3 集成式微细电火花加工放电状态检测技术研究 |
2.3.1 微能脉冲电源放电特性 |
2.3.2 基于放电密度的微细电火花加工放电状态检测系统 |
2.3.3 放电状态检测系统程序设计 |
2.4 集成式微细电火花加工模糊控制系统设计 |
2.4.1 模糊控制系统总体方案 |
2.4.2 模糊控制系统输入变量 |
2.4.3 模糊控制系统输出响应 |
2.4.4 模糊控制器设计 |
2.5 模糊控制系统实现 |
2.5.1 VC++与MATLAB混合编程 |
2.5.2 模糊控制功能的执行 |
2.6 本章小结 |
第3章 SiCp/Al微细电火花线切割加工技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 基础实验研究 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 对比实验 |
3.3 SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工实验研究 |
3.3.1 实验方案设计 |
3.3.2 材料去除率和表面粗糙度数学模型 |
3.3.3 SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工参数优化 |
3.4 SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工多次切割工艺 |
3.4.1 SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工表面形貌 |
3.4.2 多次切割加工工艺实验 |
3.5 本章小结 |
第4章 微细阵列结构及回转结构微细电火花加工技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 微细阵列结构微细电火花加工在线制备 |
4.2.1 微细阵列电极微细电火花线切割加工 |
4.2.2 变截面微细电火花线切割加工工艺 |
4.2.3 微细阵列孔微细电火花加工 |
4.3 回转结构微细电火花线切割加工技术 |
4.3.1 回转结构微细电火花线切割加工方式 |
4.3.2 回转结构微细电火花线切割加工极性效应 |
4.3.3 回转结构微细电火花线切割加工材料去除率分析 |
4.3.4 回转结构微细电火花线切割加工精度控制 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于组合微细电火花加工的微型涡轮转子加工技术 |
5.1 前言 |
5.2 微型涡轮转子的微细加工技术 |
5.3 微型涡轮转子凹模微细电火花加工方法 |
5.3.1 微型涡轮转子凹模微细电火花组合加工工艺流程 |
5.3.2 微细电火花线切割加工数控代码自动生成器 |
5.4 微型涡轮转子微细加工工艺 |
5.4.1 微细电极微细电火花加工 |
5.4.2 穿丝孔微细电火花加工 |
5.4.3 反拷模板微细电火花线切割加工 |
5.4.4 微型涡轮转子凸模微细电火花反拷加工 |
5.4.5 微型涡轮转子凹模微细电火花成型加工 |
5.4.6 微型涡轮转子微挤压成型加工 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)变厚度电火花线切割加工过程控制系统(论文提纲范文)
上海交通大学博士学位论文答辩决议书 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 变厚度线切割加工技术研究现状 |
1.3 线切割加工放电状态检测研究现状 |
1.4 线切割加工过程建模技术研究现状 |
1.5 线切割加工过程控制系统研究现状 |
1.6 本文研究的主要内容 |
第二章 基于Linux的线切割加工机床数控系统 |
2.1 引言 |
2.2 基于Linux的数控系统开发可行性 |
2.3 基于Linux的数控系统体系结构 |
2.4 五轴四联动实时控制策略 |
2.5 基于RS274/NGC的数控系统代码解释器 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于支持向量机的工件厚度辨识系统 |
3.1 引言 |
3.2 支持向量机 |
3.3 实验装置 |
3.4 基于支持向量机的工件厚度辨识模型 |
3.5 实验验证 |
3.5.1 支持向量机辨识模型 |
3.5.2 与神经网络辨识模型比较 |
3.5.3 与最小二乘辨识算法比较 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于最小二乘支持向量机的工件厚度在线辨识 |
4.1 引言 |
4.2 基于OpenCASCADE的工件厚度提取 |
4.3 最小二乘支持向量机 |
4.3.1 递推最小二乘支持向量机 |
4.3.2 最小二乘支持向量机的稀疏性裁剪 |
4.4 基于LS-SVM的在线模型修正 |
4.5 本章小结 |
第五章 变厚度线切割加工过程的模型预测控制 |
5.1 引言 |
5.2 问题描述 |
5.3 基于SVR的加工过程建模 |
5.4 加工过程的模型预测控制 |
5.4.1 模型预测控制 |
5.4.2 目标函数选取 |
5.4.3 在线优化算法 |
5.5 实验验证 |
5.5.1 模型预测控制实验 |
5.5.2 结论与分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结 |
6.1 论文主要内容 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表的学术论文目录 |
(10)弯槽电解加工成形规律的基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 槽结构加工技术 |
1.2.1 机械加工 |
1.2.2 电火花成形加工技术 |
1.2.3 电火花线切割加工技术 |
1.2.4 电解加工技术 |
1.2.5 电解线切割加工技术 |
1.2.6 电解铣削加工技术 |
1.3 课题的研究目的及意义 |
1.4 课题主要研究内容及创新点 |
2 弯槽电解加工理论基础 |
2.1 电解加工基本原理 |
2.2 法拉第定律 |
2.3 弯槽电解加工主要加工参数分析 |
2.3.1 电参数对弯槽电解加工精度的影响分析 |
2.3.2 电解液对弯槽电解加工定域性的影响分析 |
2.3.3 阴极结构和进给方式对弯槽电解加工的影响分析 |
2.4 络合剂在电解加工中的作用 |
2.5 本章小结 |
3 弯槽电解加工的成形规律分析研究 |
3.1 CFD简介 |
3.2 弯槽电解加工的流场分析 |
3.2.1 采用90°阴极结构弯槽电解加工的流场分析 |
3.2.2 采用120°阴极结构弯槽电解加工的流场分析 |
3.2.3 采用150°阴极结构弯槽电解加工的流场分析 |
3.3 不同阴极进给速度下弯槽电解加工的流场分析 |
3.4 不同阴极纵横比下弯槽电解加工的流场分析 |
3.5 本章小结 |
4 弯槽电解加工实验及实验结果分析 |
4.1 实验准备 |
4.1.1 工件材料选用 |
4.1.2 阴极工具制备 |
4.1.3 电解液及络合剂选用 |
4.2 弯槽电解加工实验系统 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 实验方案 |
4.3.2 对比实验分析 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
论文工作总结 |
未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、试论电火花线切割加工航空发动机产品的安全和可靠性(论文参考文献)
- [1]线电极脉动态电解切割加工基础研究[D]. 邹祥和. 南京航空航天大学, 2017
- [2]异形孔、槽振动进给脉冲电流电解加工关键技术研究[D]. 王峰. 南京航空航天大学, 2018
- [3]航空发动机操纵机构摇臂零件加工技术研究[D]. 张蕊. 大连理工大学, 2016(07)
- [4]粉末冶金高温合金精密磨削加工技术[D]. 王海宁. 山东理工大学, 2020(02)
- [5]一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究[D]. 董颖怀. 哈尔滨工业大学, 2009(11)
- [6]微细电解线切割加工技术的基础研究[D]. 王昆. 南京航空航天大学, 2007(05)
- [7]高温合金GH4169的电火花线切割加工参数研究[D]. 张镇. 青岛科技大学, 2019(12)
- [8]集成式微细电火花加工系统及其应用研究[D]. 耿雪松. 哈尔滨工业大学, 2014(01)
- [9]变厚度电火花线切割加工过程控制系统[D]. 豆尚成. 上海交通大学, 2013(12)
- [10]弯槽电解加工成形规律的基础研究[D]. 戴恩成. 青岛科技大学, 2020(01)