镍铝基高温合金涡轮盘精密数控铣削加工技术研究

摘要

整体涡轮盘是透平机械的关键部件，其加工质量决定了透平机械的空气动力性能与机械效率。因其工作温度高，承受交变、冲击载荷等苛刻的工作条件，整体涡轮盘材料有着更高的性能要求。镍铝基高温合金在高温下具有良好的抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变性能以及优异的疲劳寿命，适合作为整体涡轮盘材料。然而，良好的物理、机械性能意味着较差的切削加工性能，镍铝基高温合金切削过程中切削力大、加工表面质量不高、刀具磨损快，导致整体涡轮盘加工效率和制造精度较低。同时，由于发动机大推重比与高效率的要求，整体涡轮盘结构趋于复杂化。本文所研究的整体涡轮盘叶片流道窄而深、长厚比大，切削过程中刀具及叶片均易产生变形，对切削过程稳定性要求高，其综合技术难度大。有鉴于此，本文采用涂层硬质合金及陶瓷刀具对镍铝基高温合金涡轮盘进行了精密数控铣削加工技术研究，从切削力、刀具磨损、加工表面质量等方面综合探讨了镍铝基高温合金涡轮盘的铣削加工性。研究成果可为镍铝基高温合金涡轮盘高效精密铣削加工的工艺规划提供基础数据和理论依据，具有重要意义。
　　本文主要完成了以下研究工作：
　　1.镍铝基高温合金涡轮盘加工工艺规划研究。针对整体涡轮盘几何结构特征，制定了加工工艺路线。选择了试验切削加工刀具以及试验加工用量参数。
　　2.镍铝基高温合金切削加工性能试验研究。采用镍铝基高温合金块料进行了基础铣削性能试验，分析了铣削用量对铣削力、加工表面质量、刀具磨损的影响规律，确定了合理的加工刀具及切削用量。
　　3.镍铝基高温合金涡轮盘数控加工方法研究。采用硬质合金铣刀对镍铝基高温合金涡轮盘进行了数控铣削加工，对加工后涡轮盘轮廓精度和工件表面质量进行了检测，最后给出了镍铝基高温合金涡轮盘加工工艺流程规范。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1选题背景与意义

1.2镍铝基高温合金涡轮盘加工研究现状

1.3关键问题及解决方案

1.4课题拟开展的主要研究内容

第二章 镍铝基高温合金涡轮盘加工工艺规划研究

2.1涡轮盘加工工艺分析

2.2涡轮盘加工工艺路线及刀具选择

2.3涡轮盘加工用量参数的制定

2.4 本章小结

第三章 镍铝基高温合金铣削加工性能试验研究

3.1试验材料与设备

3.2镍铝基高温合金铣削力研究

3.3镍铝基高温合金精加工表面质量研究

3.4镍铝基高温合金粗加工刀具耐用度研究

3.5 本章小结

第四章 镍铝基高温合金涡轮盘数控加工方法研究

4.1涡轮盘加工要求及试件准备

4.2涡轮盘五轴数控加工研究

4.3涡轮盘数控加工质量分析

4.4镍铝基高温合金涡轮盘数控加工工艺推荐

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