三元流闭式叶轮组合电加工技术研究Ⅱ——数控电解预加工

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1、第31卷20lO年第4期4月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINlCAV01．31N0．4Apr．2010文章编号：1000一6893(2010)04一0871一06三元流闭式叶轮组合电加工技术研究Ⅱ数控电解预加工刘辰，徐家文，赵建社，吴锐(南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室，江苏南京210016)ResearchofCombinedElectricalMachiningof3mnowClosedImpelIerⅡ一NumericallyControlledElectrochemica

2、IMachiningforPre-proc鹤singLiuChen，XuJiawen，ZhaoJianshe，WuRui(JiangsuKeyLaboratoryofPrecisionandMicro-manufacturingTechnoIogy，NanjingUniversityofAeronauticsandAstrormutics，Nanjing210016，China)摘要：数控电解预加工是组合电加T技术中不可或缺的关键工艺，本文专题论述了三元流闭式叶轮数控电解预加工中阴极及其运动轨迹设计等关键技术。提出了采用多个阴极分区域加

3、工流道的方法，利用先层切再叠加的方法将三维问题简化为二维问题处理而实现阴极加工型面的数值求解。在完成阴极结构优化设计专用工装夹具设计和数控加工程序编制的基础上，以某型三元流闭式叶轮为研究对象进行了加工工艺试验，并加工了符合设计要求的三元流闭式叶轮。试验研究表明，采取数控电解预加工工艺方案能够满足实际生产要求，可提高效率40％，降低电火花加工的电极损耗50％。关键词：三元流；闭式叶轮；弯扭型腔；电解加工；阴极中图分类号：V261文献标识码：AAbstr卵t：Numericallycontrolledelectrochemicalmachi

4、ning(NC—ECM)fortheprPprocessingisaveryimpo卜tantpartofthecombinedelectricalmachiningtechnology．Thisarticlediscussesitskeytechniques，suchasthedesignofcathodesandtheirmovingtracksformchininga3胁flowclosedimpeller，andproposesanewprocessofmachiningacavityintheimpellerbymeansof

5、morethantwocathodess．The3Dproblemissimpli—fiedasintoa2Dproblembystfatificationandsuperposjtion，andthemachiningsurfacesofthecathodesareobtainedbyusingthenumericalmethod．Thentheoptimizationofthecathodescathodestructure，thefix-turesofcathodes，andthemachiningNCprogramsarecom

6、pleted．Furthermore，aseriesoftechnologicalexperimentsaremadeanda3D—flowclosedimpellerismachinedsuccessfullybythecombinedelectricalma—chiningmethod．ThetestresultsshowthattheNC—ECMforthepre—processingisusefulinproduction，rai—singthemanufacturingefficiencyby40％whilereducinge

7、lectrodewearby50％forelectrondischargema．chining(EDM)．Keywords：3nflow；closedimpeller；curvedcavity；electrochemicalmachining；cathodes在三元流闭式叶轮组合电加工技术中，数控电解预加工对于大量减少数控电火花精加工时间、降低电极损耗以便提高整体加工效率及加工精度起着重要作用。之前，笔者所在课题组曾采用数控电解预加工工艺成功解决了两元流、或近两元流叶间流道的预加工难题，如带冠整体叶轮、整体扩压器等[1{]，这些闭式整体

8、构件的型腔虽然较为复杂，但终究还属于二维结构，而三元流闭式叶轮与以往相比，叶型及流道已经发展为三维的空间结构，且弯扭程度很大，这大大增加了其制造收稿日期：2009一05—11；修订日期：2009一06—21