整體葉盤型面砂帶當(dāng)量磨削及工藝參數(shù)研究

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1、整體葉盤型面砂帶當(dāng)量磨削及工藝參數(shù)研究整體葉盤是新一代高性能航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵核心零件, 它的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提升對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步、國防建設(shè)強(qiáng)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(jīng)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(shè)計(jì)要求在進(jìn)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(jìn)行一定程度的修磨以提高整體葉盤的表面質(zhì)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, 導(dǎo)致修磨量不一致 , 且葉盤葉片進(jìn)排氣邊、根部轉(zhuǎn)角、及阻尼臺等的修磨方法都有各自的特點(diǎn), 極易產(chǎn)生干涉。在國外技術(shù)封鎖的

2、狀態(tài)下, 目前我國還未開發(fā)出能應(yīng)用于整體葉盤葉片自動化拋磨的精密機(jī)床 , 各個(gè)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(dǎo)致生產(chǎn)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(zhì)量 , 結(jié)合目前已有的航空發(fā)動機(jī)砂帶磨削技術(shù)對整體葉盤當(dāng)量軸磨削控制進(jìn)行研究具有重要的意義。本文以整體葉盤作為研究對象, 分別從理論和工藝試驗(yàn)著手開展如下工作:針對砂帶磨削的特點(diǎn) , 對其磨損機(jī)理及微觀磨粒去除材料的原理進(jìn)行研究, 探究砂帶磨削中彈性接觸情況下的磨損機(jī)理, 并對整體葉盤葉片砂帶磨削加工工藝可行性進(jìn)行分析 ; 以國內(nèi)外整體葉盤拋磨加工技術(shù)及當(dāng)

3、量磨削技術(shù)的分析為基礎(chǔ) , 確定采用 Bang-Bang 控制結(jié)合模糊 PID 控制的策略對葉片磨削當(dāng)量軸進(jìn)行控制 , 并對當(dāng)量軸各主要部件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立 , 完成相關(guān)傳遞函數(shù)的推導(dǎo) , 得到控制系統(tǒng)的總模型 ; 結(jié)合控制策略設(shè)計(jì)當(dāng)量軸控制硬件系統(tǒng)的總體方案 , 并完成當(dāng)量軸磨削機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì), 對部分重要控制硬件進(jìn)行選型, 并對數(shù)據(jù)采集硬件的連接方法進(jìn)行研究 ; 對當(dāng)量軸控制算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究, 基于 Labview 自帶的工具包開發(fā)當(dāng)量軸控制模塊; 開展當(dāng)量磨削試驗(yàn)研究。首先采用整體葉盤所使用的材料進(jìn)行當(dāng)量磨削性能試驗(yàn), 分析鎳基高溫合金的當(dāng)量磨削特性 , 確定當(dāng)量磨削相關(guān)工藝參數(shù)。并對當(dāng)量控制系統(tǒng)進(jìn)行平臺的安裝調(diào)試 , 進(jìn)行當(dāng)量磨削控制效果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn), 檢驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。