整体叶盘叶片磨抛工艺参数优化

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1、整体叶盘叶片磨抛工艺参数优化赵晖1，董艳彬2，史耀耀1，赵涛1(1．西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室，西安710072；2．中航工业西安航空发动机有限公司，西安710021)【摘要】以整体叶盘作为h-Y-对象，为提高其叶片表面加工质量，降低表面粗糙度，展开整体叶盘磨抛工艺参数(如砂带粒度、砂带线速度、进给速度)的优化。首先，进行整体叶盘数控磨抛试验，其次，应用信噪比优化磨抛工艺参数，最后，选最优工艺参数对整体叶盘进行磨抛试验，加工表面测量结果表明，整体叶盘表面粗糙度显著降低，满足叶盘表面加工质量要求。关键词：整体叶盘；表面粗糙度；磨抛工艺；信噪比试验设计；工艺参数优化O

2、ptimizedSurfaceRoughnessofGrindingandPolishinginBliskZHAOHuil，DONGYanbin2。SHIYaoya01。ZHAOTa01(1．KeyLaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology,MinistryofEducation，NorthwesternPolyteclmicalUniversity,Xi’all710072，China；2．AVICXi’allAeroengineLtd．，Xi’an710021，China)[ABSTRACT

3、lTakebliskasresearchsubjects，toimprovesurfacequalityofthebliskbladeandreducesurfaceroughness，thepapercarryoutoptimizingthebliskgrindingandpolishingprocessparameters，suchasparticlesize，beltspeedandfeedrate．Firstly,conductedgrindingandpolishingexperiment．Secondly,appliedthemethodofsignaltonoisera

4、tiotooptimizethegrindingandpolishingparameter．Finally,selecttheoptimizedprocessparameterstoconductgrindingandpolishingtest，theresultshowsthatthesurfaceroughnessofbliskissignificantlyislowertomeettherequirementsofprocessingquality．Keywords：Blisk；Surfaceroughness；Grindingandpolishingprocess；Signa

5、ltonoiseratio；OptimizedpocessparameterDOI：10．16080巧．issnl671—833x．2016．08．097整体叶盘由于其重量轻、气动性能好，已成为新一代航空发动机的核心部件，它在提高发动机性能、降低发动机质量、提高发动机可靠性、减小故障率中起到关键作用【l】。因此，其加工质量的优劣很大程度影响发动机的工作效率和寿命。为保证发动机具有良好的使用性能及寿命，要求整体叶盘具有较高的表面质量，而表面粗糙度作为表征加工表面质量的主要参数，其预测及控制在整体叶盘加工领域的应用已成为近年研究的重点。Yonga等团运用响应面法建立表面粗糙度预测模型，并

6、通过预测模型获取最小的表面粗糙度；Ho等f31提出了基于自适应模糊系统的田口遗传算法建立端铣工件的表面粗糙度预测模型的方法；Hanafi等吲利用人工神经网络研究切削速度、切削深度及进给率与表面粗糙度之间的复杂关系；MOOLAMOHAN等[51采用响应面法预测端铣陶瓷表面粗糙度；WANG等161对回归分析方法预测单晶金刚石刀具超精密加工表面粗糙度进行了研究；池龙珠p1通过信噪比试验设计法对磨削表面粗糙度进行预测。上述研究普遍用于车削、铣削加工，而磨抛作为加工的最后一道工序，对表面质量的要求更高，在这方面却研究甚少。目前，国内外用于优化及控制表面粗糙度的方法主要有神经网络算法、遗传算法及

7、信噪比设计法。神经网络算法是通过大量处理单元相互连接形成的复杂并行网络结构，整个网络构成高度复杂的非线性系统，因此，神经网络存在学习缓慢、容易陷入局部极小以及振荡而导致难以收敛等缺陷。遗传算法是通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法，其搜索速度较慢，稳定性差。信噪比分析方法是通过使用正交试验设计表，以信噪比作为产品稳健性的评价指标，运用统计方法进行分析，2016年第8期·航空制造技术97确定最佳水平组合。与神经网络算法、遗传算法相比信噪比试验设计法具有较高的