特殊结构的扩压器套料电解加工技术研究

摘要

扩压器作为航空发动机的关键部件,其性能的好坏直接影响航空发动机的使用寿命.电解加工以其工具无损耗、批量生产加工成本低、适合加工难加工材料等优点,已经成为扩压器制造的关键技术之一. 本文以航空发动机扩压器为加工对象,开展了套料电解加工技术研究,具体内容如下: (1)针对特殊结构的扩压器,采用套料电解加工方式并设计了电解加工流场.开展了出液敞开式和转角式的流场对比仿真研究,优化出液间隙和转角间隙等参数,结果表明,出液转角式流场比敞开式更加均匀,当出液间隙为0.35mm、转角间隙为0.3mm时,流场均匀性最优.采用最优的流场参数设计了密封夹具,开展了套料电解加工对比试验研究,结果表明,在优化的出液转角式流场下,加工过程稳定,实现了阴极进给速度0.5mm/min的加工. (2)开展了变电压减小扩压器叶片锥度的研究.建立了减小锥度的数学模型,进行了变电压减小叶片锥度试验.结果表明,相比20V的恒压加工,采用15V至19.02V的变电压加工,叶片锥度正切值从0.071减小到0.006. (3)开展了余量误差等比例调节阴极修正的研究.建立了阴极修正数学模型,进行了阴极修正试验.结果表明,使用余量误差等比例调节阴极修正方法,叶片单面余量:左侧面0.43-0.48mm;右侧面0.38-0.43mm;前缘0.46-0.52mm. (4)针对航空发动机扩压器,开展了特殊结构的扩压器套料电解加工应用研究,优化了工艺参数,研制出扩压器扇段试件,经检测,叶片单面余量:左侧面0.45-0.49mm;右侧面0.37-0.46mm;前缘0.48-0.54mm,重复加工精度为0.072mm,单个叶片加工时间为13.33min.

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