整體葉盤型面砂帶當(dāng)量磨削及工藝參數(shù)研究

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1、 整體葉盤型面砂帶當(dāng)量磨削及工藝參數(shù)研究 整體葉盤是新一代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵核心零件 , 它的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的 提升對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步、 國防建設(shè)強(qiáng)化具有重大推動(dòng)作用和戰(zhàn)略意義。 由于整體葉盤的葉片型面為自由曲面 , 經(jīng)過銑削加工以后 , 葉片型面依然存在波 峰波谷殘留銑削刀痕 , 而設(shè)計(jì)要求在進(jìn)排氣緣附近不允許有橫向加工痕跡 , 葉尖 端面和圓角不允許有葉盆到葉背方向的紋理 , 那么必須進(jìn)行一定程度的修磨以提 高整體葉盤的表面質(zhì)量及輪廓精度。 但是由于在銑削后葉片型面與葉片邊緣余量不同

2、 , 導(dǎo)致修磨量不一致 , 且葉 盤葉片進(jìn)排氣邊、根部轉(zhuǎn)角、及阻尼臺(tái)等的修磨方法都有各自的特點(diǎn) , 極易產(chǎn)生 干涉。在國外技術(shù)封鎖的狀態(tài)下 , 目前我國還未開發(fā)出能應(yīng)用于整體葉盤葉片自 動(dòng)化拋磨的精密機(jī)床 , 各個(gè)主要的航發(fā)葉片制造企業(yè)多維持原有的人工拋磨的方 法 , 導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下 , 難以確保葉片的輪廓精度和一致性。 為了改變目前人工拋磨整體葉盤的局面 , 提高葉盤的加工質(zhì)量 , 結(jié)合目前已 有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)砂帶磨削技術(shù)對(duì)整體葉盤當(dāng)量軸磨削控制進(jìn)行研究具有重要的 意義。本文以整體葉盤作為研究對(duì)象 , 分別從理

3、論和工藝試驗(yàn)著手開展如下工作 : ①針對(duì)砂帶磨削的特點(diǎn) , 對(duì)其磨損機(jī)理及微觀磨粒去除材料的原理進(jìn)行研究 , 探 究砂帶磨削中彈性接觸情況下的磨損機(jī)理 , 并對(duì)整體葉盤葉片砂帶磨削加工工藝 可行性進(jìn)行分析 ; ②以國內(nèi)外整體葉盤拋磨加工技術(shù)及當(dāng)量磨削技術(shù)的分析為基 礎(chǔ) , 確定采用 Bang-Bang 控制結(jié)合模糊 PID 控制的策略對(duì)葉片磨削當(dāng)量軸進(jìn)行控制 , 并對(duì)當(dāng)量軸各主要部件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立 , 完成相關(guān)傳遞函數(shù)的推導(dǎo) , 得到控制系統(tǒng)的總模型 ; ③結(jié)合控制策略設(shè)計(jì)當(dāng)量軸控制硬件系統(tǒng)的總體方案 , 并完 成當(dāng)量軸磨削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) , 對(duì)部分重要控制硬件進(jìn)行選型 , 并對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件的 連接方法進(jìn)行研究 ; 對(duì)當(dāng)量軸控制算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究 , 基于 Labview 自帶的工 具包開發(fā)當(dāng)量軸控制模塊 ; ④開展當(dāng)量磨削試驗(yàn)研究。 首先采用整體葉盤所使用的材料進(jìn)行當(dāng)量磨削性能試驗(yàn) , 分析鎳基高溫合金 的當(dāng)量磨削特性 , 確定當(dāng)量磨削相關(guān)工藝參數(shù)。并對(duì)當(dāng)量控制系統(tǒng)進(jìn)行平臺(tái)的安 裝調(diào)試 , 進(jìn)行當(dāng)量磨削控制效果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) , 檢驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。