新型開式砂帶磨削技術及其在航發(fā)葉片加工中的應用

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1、新型開式砂帶磨削技術及其在航發(fā)葉片加工中的應用 葉片作為航空發(fā)動機的關鍵零件之一,對航空發(fā)動機的性能有著至關重要的 影響。葉根和阻尼臺轉接R處葉片厚度突變,應力集中現(xiàn)象十分嚴重,故在葉片高 負荷運轉過程中,易在應力集中處產生斷裂,導致葉片報廢,嚴重影響航空發(fā)動機 的安全性和壽命。 當前普遍采用手工打磨的方式對葉根和阻尼臺轉接R進行加工,但其磨效率 低,次品率高,且容易在轉接R處形成刮痕,加劇應力集中?,F(xiàn)有的數(shù)控砂帶磨削 技術在葉片型面的加工中已經得到了很好的應用,但由于葉根和阻尼臺轉接R曲 率半徑小,使得現(xiàn)有的砂帶磨削技術和裝置難以對葉根和阻尼臺轉接R進行有效 加工。 為了

2、能夠實現(xiàn)葉根和阻尼臺轉接R的自動化加工,本課題針對其加工特點, 提出一種新型開式砂帶磨削技術,設計一套拋磨工具系統(tǒng),并進行磨削工藝研究, 為實現(xiàn)葉根和阻尼臺轉接R的磨削加工提供指導?;谛滦烷_式砂帶磨削技術的 理論分析,研究新型開式砂帶磨削系統(tǒng)的動態(tài)特性,并建立基于阿基米德螺旋線 原理的卷繞系統(tǒng)數(shù)學模型。 基于上述理論分析,針對航空發(fā)動機葉片葉根和阻尼臺轉接R的加工技術要 求,進行磨拋機構、驅動機構、張緊機構、壓力控制機構等關鍵部件的分析設計, 設計一套新型的開式砂帶磨拋工具系統(tǒng);針對上述研制的磨拋工具系統(tǒng),對其靜 力學特性和振動特性進行有限元分析,驗證其強度、靜剛度和動態(tài)特性;在上述研 究的基礎上,通過正交試驗,探究鈦合金材料新型開式砂帶磨削參數(shù)對表面粗糙 度和磨削深度的影響規(guī)律,并采用灰色關聯(lián)分析法對磨削參數(shù)進行優(yōu)化分析。利 用優(yōu)化后的磨削參數(shù)對葉根和阻尼臺轉接R進行工藝試驗,驗證所設計的拋磨工 具系統(tǒng)加工葉根和阻尼臺轉接R的可行性和有效性。

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