大直径整体叶轮数控电解加工的方案设计及数控编程

论文摘要

数控展成电解加工技术是一种将数控技术和电解技术相结合的新型制造技术,它既有数控加工的柔性,又具有一般电解加工的优点,它通过利用简单形状的阴极做展成运动,有效的解决难切削材料零件复杂型面的加工难题。该技术通过多年的研究和试验,日趋成熟。本文在前期研究及应用成果的基础上,以大直径叶轮的数控电解开槽加工为研究对象,结合现有的实验条件,充分利用了数控加工的优势,对叶轮开槽进行了研究。本文以某型整体叶轮数控展成电解加工为例,研究了采用小行程电解机床加工大直径整体叶轮。通过对机床结构和性能的分析以及大直径整体叶轮的技术要求,重新设计了大直径整体叶轮加工位置以及分度方法,并且针对新加工位置,重新设计了多轴联动参数的计算方法。此研究大大缩短了生产准备时间,降低了改造机床的成本,提高了数控展成电解加工的适用性,使其更加适用先进制造技术的发展。本文通过加工速度对加工间隙的影响,对成形规律进行了研究,对加工间隙的变化引起的误差进行补偿,提高了精度。同时对叶根过切进行了研究,设计了退刀的方案。最后,本文针对大直径整体叶轮,采用了改进的加工工艺方案进行了工艺实验,并对实验结果进行了深入分析。分析结果表明,改进的工艺不仅解决了本文所提到的难点,而且便于实际应用、节省成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数控电解加工的研究和发展
• 1.1.1 电解加工的产生
• 1.1.2 电解加工的特点和应用
• 1.1.3 电解加工的发展
• 1.2 数控展成电解加工的研究和发展
• 1.2.1 产生背景
• 1.2.2 国内外的研究进展
• 1.3 整体叶轮的特点、应用及其加工
• 1.3.1 整体叶轮的特点
• 1.3.2 整体叶轮的应用
• 1.3.3 整体叶轮的加工方法
• 1.4 课题的目的意义和内容安排
• 第二章 叶片造型及加工程序编制
• 2.1 基于UG平台的整体叶轮三维造型
• 2.1.1 UG三维造型软件的特点
• 2.1.2 叶片表面数据获取
• 2.1.3 具体造型过程
• 2.2 大直径叶轮加工设计方法
• 2.2.1 加工方式选择
• 2.2.2 机床运动方式选择
• 2.2.3 加工位置和分度
• 2.3 多轴联动参数计算
• 2.3.1 多轴联动参数计算思路
• 2.3.2 大直径叶轮多轴联动参数计算
• 2.3.3 运动轨迹校验
• 2.3.4 此编程方法的优点
• 2.4 本章小结
• 第三章 加工误差分析和改进方法
• 3.1 成形规律的研究
• 3.1.1 影响展成电解加工间隙的因素
• 3.1.2 加工间隙分布的理论分析
• 3.2 叶根过切的研究
• 3.2.1 出现叶根过切的原因
• 3.2.2 小直径叶轮退刀量的计算
• 3.2.3 大直径叶轮退刀量的计算
• 3.3 故障处理
• 3.3.1 故障处理程序的必要性
• 3.3.2 处理程序的结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 工艺试验及结果分析
• 4.1 试验加工系统
• 4.1.1 加工机床
• 4.1.2 数控系统
• 4.1.3 加工电源
• 4.1.4 电解液系统
• 4.2 试验参数初步选择
• 4.2.1 加工电压
• 4.2.2 电解液相关参数
• 4.2.3 阴极进给速度
• 4.3 直流和脉冲电源加工结果的对比
• 4.3.1 脉冲电源加工
• 4.3.2 直流电源加工
• 4.3.3 脉冲电源和直流电源加工效果的比较
• 4.4 叶轮的加工
• 4.4.1 加工试件
• 4.4.2 大直径叶轮安装和对刀
• 4.4.3 加工参数的选择
• 4.4.4 试验过程和分析
• 4.4.5 叶片型面的测量和加工结果的分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间取得的成果及发表的论文