异形通道结构精密电解加工技术工程应用研究

摘要

随着现代航空科技的高速发展，异形通道结构越来越多地出现在新一代航空发动机关键零部件的结构设计中。异形通道类零件结构较为复杂，且多采用高强度钢、高温合金、钛合金等难加工材料，大多数加工方法很难甚至无法实现其高效高精度加工。电解加工因工具阴极无损耗、加工效率高、表面质量好、无机械切削力等特点，在异形通道结构零件加工中具有良好的应用前景。但电解加工影响因素较多，工艺参数难以实现精确控制，加工过程不够稳定，加工精度还有待提高，从而限制了电解加工技术的广泛应用。
　　本文基于异形通道结构电解加工理论分析和精密电解加工试验系统，以某型径向扩压器为研究对象，开展了异形通道结构精密电解加工技术试验研究。主要研究内容如下：
　　1、基于电解加工理论，分析了异形通道电解加工稳定性和加工精度的影响因素，并从阴极运动方式入手，研究了工具阴极振动对加工间隙内流场的影响规律及振动进给与脉冲电源匹配对电解加工过程的影响规律，得出匹配能够在改善电解加工稳定性的同时提高加工精度。
　　2、针对径向扩压器存在的短路问题，基于阳极成形规律分析，对阴极结构进行了优化设计；针对电解精加工流场稳定问题，基于流体动力学理论，并采用ANSYS CFX流场仿真软件，分析了不同电解液出入口压力对加工间隙内电解液压力、流速分布的影响，为电解液压力选择提供了依据。
　　3、基于精密电解加工试验系统，通过单因素对比试验和参数优化试验，分析了工艺参数对电解精加工稳定性和复制精度的影响规律，并优选了工艺参数组合，稳定加工出满足工程应用要求的高精度通道。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 异形通道结构制造技术现状

1.3 课题研究意义及主要内容

第二章 异形通道结构电解加工理论分析

2.1 电解加工基本原理及特点

2.2 异形通道电解加工影响因素分析

2.3 振动进给与脉冲电源匹配电解加工机理

2.4 振动进给与脉冲电源匹配对电解加工过程的影响

2.5 异形通道电解加工技术研究中若干关键问题

2.6 本章小结

第三章 异形通道结构电解加工阴极设计与流场分析

3.1 异形通道电解加工阴极设计

3.2 异形通道电解加工流场分析

3.3 本章小结

第四章 异形通道结构精密电解加工试验

4.1 异形通道结构精密电解加工试验系统

4.2 异形通道精密电解加工试验方案

4.3异形通道电解预加工试验

4.4 异形通道电解精加工试验

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 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