整體葉盤型面砂帶當量磨削及工藝參數研究

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1、 整體葉盤型面砂帶當量磨削及工藝參數研究 整體葉盤是新一代高性能航空發(fā)動機的關鍵核心零件 , 它的設計制造技術的 提升對于國民經濟發(fā)展和科技進步、 國防建設強化具有重大推動作用和戰(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 , 而設計要求在進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 , 那么必須進行一定程度的修磨以提 高整體葉盤的表面質量及輪廓精度。 但是由于在銑削后葉片型面與葉片邊緣余量不同

2、 , 導致修磨量不一致 , 且葉 盤葉片進排氣邊、根部轉角、及阻尼臺等的修磨方法都有各自的特點 , 極易產生 干涉。在國外技術封鎖的狀態(tài)下 , 目前我國還未開發(fā)出能應用于整體葉盤葉片自 動化拋磨的精密機床 , 各個主要的航發(fā)葉片制造企業(yè)多維持原有的人工拋磨的方 法 , 導致生產效率低下 , 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 , 提高葉盤的加工質量 , 結合目前已 有的航空發(fā)動機砂帶磨削技術對整體葉盤當量軸磨削控制進行研究具有重要的 意義。本文以整體葉盤作為研究對象 , 分別從理

3、論和工藝試驗著手開展如下工作 : ①針對砂帶磨削的特點 , 對其磨損機理及微觀磨粒去除材料的原理進行研究 , 探 究砂帶磨削中彈性接觸情況下的磨損機理 , 并對整體葉盤葉片砂帶磨削加工工藝 可行性進行分析 ; ②以國內外整體葉盤拋磨加工技術及當量磨削技術的分析為基 礎 , 確定采用 Bang-Bang 控制結合模糊 PID 控制的策略對葉片磨削當量軸進行控制 , 并對當量軸各主要部件進行數學模型的建立 , 完成相關傳遞函數的推導 , 得到控制系統的總模型 ; ③結合控制策略設計當量軸控制硬件系統的總體方案 , 并完 成當量軸磨削機構的設計 , 對部分重要控制硬件進行選型 , 并對數據采集硬件的 連接方法進行研究 ; 對當量軸控制算法的實現進行研究 , 基于 Labview 自帶的工 具包開發(fā)當量軸控制模塊 ; ④開展當量磨削試驗研究。 首先采用整體葉盤所使用的材料進行當量磨削性能試驗 , 分析鎳基高溫合金 的當量磨削特性 , 確定當量磨削相關工藝參數。并對當量控制系統進行平臺的安 裝調試 , 進行當量磨削控制效果驗證實驗 , 檢驗系統的可行性。