镍基高温合金大深径比盲孔电火花加工工艺探讨.pdf

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1、电加工ELECTROMACHINING*镍基高温合金大深径比盲孔电火花加工工艺探讨ResearchonEDMProcessingofLargeDepthtoDiameterRatioBlindHoleofNickel-BasedSuperalloy北京市电加工研究所杨立光伏金娟任连生沈阳鼓风机集团齿轮压缩机有限公司沈玉琢[摘要]针对航空航天发动机关键零件——镍基随着航空航天发动机技术的大力发展，轻量化、大高温合金盘轴类零件的大深径比盲孔进行了电火花加推重比的高质量发动机已成为发展趋势，这就使新型发工工艺技术研究。通过低刚性

2、深盲孔零件结构特点分动机的设计和制造具有下列特点：一是大量采用难加工析，设计专用导向套、带冲液可调电极夹具等，以满足材料，如钛合金、镍基高温合金、复合材料等，这类材料深径比＞45、孔径φ≤5mm的深盲孔加工要求；通过共同的特点是高强度、高粘度、高韧性、高耐磨性；二是优化工艺流程，合理确定粗、中、精加工工艺方法和余难加工结构多，如复杂曲面构件（叶轮、叶片等）、弱刚性量，得到可实用化的加工速度；通过系统工艺试验，确定构件（叶轮、叶片、细长轴等）、低刚性工艺系统构件（小影响镍基高温合金加工特性的电火花工艺参数，得到快孔、深盲孔、

3、窄槽等）、精密偶件（喷油嘴等）、复杂整体结速、稳定、可靠加工的有关参数与条件。结果表明：电火花构件（机匣、带冠涡轮盘等），其中弱刚性、低刚性工艺系加工工艺方法是解决镍基高温合金盘轴类零件大深径比统构件——盘轴类零件已成为发动机广泛采用的重要盲孔加工的有效方法，所加工零件满足了图纸要求。结构之一，其上带有大深径比的深孔、盲孔、台阶孔的结关键词:电火花加工大深径比盲孔镍基高温构形式也越来越多，使得机械加工难度增加，甚至无法合金低刚性盘轴类零件加工，成品合格率较低。因此，对这类零件的加工工艺[ABSTRACT]Itresearc

4、hesEDMtechnologyof方法和加工能力提出了更高的要求。本文以此类零件blindholewithlargedepthtodiameterratioinnickel-为例，对零件上的深盲孔电火花加工工艺进行了深入的basedsuperalloyplateandshaftparts.Throughthelowri-研究，且完成了用于某发动机的涡轮轴与涡轮转子叶片gidityofdeepblindholepartstructureanalysis,itdesigns为一体的静动轴零件上深盲孔的加工，取得了较好的加th

5、especialorientedsleeveandadjustableliquidelectrodes工效果，并得到了实际应用。fixturetomeetrequirementsofdeepblindholeprocess-ingwiththedepthtodiameterratio>45,theaperture1 加工零件难点分析φ≤5mm.Byoptimizingthetechnologicalprocess,itde-图1是用于某发动机的涡轮轴与涡轮转子叶片为terminesallowance,coarse,medi

6、umandfinishingprocess一体的静动轴零件结构示意图。reasonably,andgetspracticalprocessingspeed.Through该零件加工部位的结构特点和加工精度为：systemexperimentprocess,itdeterminesthenickel-based·细长孔，孔径为φ（5±0.08）mm，孔深为（235.42±superalloyprocessingcharacteristicsofEDMprocesspa-0.1）mm；rameters,getsrelatedp

7、arametersandconditionsoffast,·盲孔，孔底为平面，R≤1mm；stableandreliableprocessing.ResultsshowthattheEDM·大深径比，深径比H/d=235.42/5≈47.1；processingmethodiseffectivetosolvethelargedepthto·孔加工表面粗糙度为Ra≤3.2μm。diameterratioblindholeofnickel-basedsuperalloy,and该零件存在如下加工难点：theprocessing

8、partsmeetthedrawingrequirements.（1）该零件属于弱刚性、低刚性工艺系统构件，它Keywords:EDMBlindholewithlargedepthto是将涡轮轴和涡轮转子叶片设计为一体的盘轴类零件，diameterratioNickel-basedsuperalloyL