金属增材制造格栅零件磨粒流抛光

增材制造(AM)技术对成型复杂结构零件有显著优势,但以选区激光熔融技术为代表的金属增材制造技术固有的"粉末粘附"、"球化效应"所导致的毛糙表面,使零件难以满足使用要求。采用混合粒径磨料介质对增材制造铝合金格栅外表面及细小内孔进行一体化抛光试验研究。通过分析磨粒流加工过程各阶段的微观形貌和表面轮廓测量结果等来研究材料去除过程中零件表面形貌、材料去除和表面粗糙度变化。试验结果表明,磨粒流加工方法能够有效消除"球化效应"导致的零件表面的金属球团簇聚集现象,并能够对增材制造格栅零件外表面和内孔实现有效的抛光,格栅表面粗糙度从初始的14μm降至1.8μm。     

TB6钛合金抛光表面完整性试验

针对目前TB6钛合金类零件主要依靠手工抛光的技术问题,提出了羊毛毡轮数控抛光工艺,研究了抛光参数对表面粗糙度、表面硬度、表面残余应力的影响,进行了羊毛毡轮抛光参数优化,优选出了一组抛光参数:线速度v_s=19.63m/s,进给速度v_f=300mm/min,预压量a_p=0.5mm,加工行宽w=0.5mm。在此抛光参数下,羊毛毡轮抛光能够有效去除铣削刀纹,抛光后表面粗糙度R_a=0.15μm,并且抛光后表面残余应力为压应力。试验结果表明,该抛光方法能够有效地改善零件的表面完整性。     

高硬度内孔的高转速车削

成都航空仪表公司有一滑块零件材料为20号钢,要求渗碳0.4～0.8mm,淬火至硬度HRC60—64。因内孔磨削质量不高,改为高转速车削,质量和效率均明显提高。 采用磨削加工φ7H11孔,表面粗糙度为Ra3.2μm,所需工时25min/件,加工后有喇叭口;而改用高速车削后,表面粗糙度可达Ra1.25—0.8μm,工时为5min/件,且无喇叭口。 磨削缺欠的原因是:压紧砂轮的螺钉为M3螺杆,强度太差,造成喇叭口,而且表面粗糙。进给量只能很小,每次0.01～0.02mm,否则砂轮轴产生弹跳,因而所需工时多。 车削用复合立方氮化硼内孔车刀,在C616A车床上加工,用组合夹具保证孔距、垂直度。     

TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究

TB6钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业.面向高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,通过高速端面铣削正交试验,研究并分析了高速铣削参数对表面粗糙度及三维表面形貌的影响.研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化最为敏感,对铣削速度变化敏感次之,对铣削宽度的变化最不敏感;铣削速度优选范围为100～140m/min,每齿进给量优选范围为0.04～0.08mm/z,可保障表面粗糙度在0.7μm内;铣削速度和每齿进给量配比组合影响表面形貌的形成.     

铝合金表面硬质阳极化的超精研磨头

本成果在车床上加装超精研磨头,通过偏心机构使超精杆产生高频轴向振动（46.7Hz）,工件由车床主轴带动旋转、研磨后,活塞杆Φ20mm硬质阳极化内孔表面达到设计要求,解决了伺服机构漏油漏气现象。 主要加工技术指标:Φ20mm内孔表面粗糙度Ra0.2μm～0.32μm;椭圆度、锥度不大于0.005;硬质阳极厚度为40μm～60μm;硬质阳极化硬度大于HRC35。     

不同喷丸强度对TC17钛合金抗疲劳性能影响

为提升TC17钛合金抗疲劳性能,对其表面进行喷丸处理。通过旋转弯曲疲劳试验、断口分析、残余应力场分析、表层组织分析及喷丸前、后钛合金表面完整性分析等手段,开展不同喷丸强度对TC17钛合金抗疲劳性能影响研究。结果表明：喷丸强化后钛合金表面粗糙度增大,由0.315μm变为0.5～1.0μm;表层发生塑性变形,晶粒发生细化;表面引入残余压应力,残余压应力层深约为125～151μm,最大残余压应力位于层深30μm附近处。0.3 mm·N喷丸状态旋转弯曲试样疲劳寿命优于其他状态试样,在740 MPa和840 MPa应力水平下,分别比未喷丸状态试样疲劳寿命提升4.5倍与7.5倍。疲劳寿命提升归因于试样表层晶粒细化、高密度位错组织及残余压应力对疲劳裂纹萌生与扩展的抑制作用。0.35 mm·N与0.4 mm·N喷丸状态试样疲劳寿命下降与喷丸强度过大时试样表面粗糙度高,并有脱层及微裂纹生成有关。     

发动机可调尾喷管灵活性预测及其影响因素研究

为了能够利用尾喷管同步环推力测试实验评估其合格率,提出了可调尾喷管灵活性仿真预测方法,并利用动力学模型研究了零件表面加工精度和几何公差对其灵活性的影响规律。结果表明:随着表面粗糙度等级的降低,可调尾喷管调节片与密封片之间的摩擦阻力增大;在尺寸公差为(-0.1,+0.1),零件几何尺寸越大,调节片与密封片之间的摩擦阻力越大;在表面粗糙度为不大于Ra6.3条件下,基于基本尺寸和最小极限尺寸建立的动力学模型能够满足伸展和收缩过程动作响应灵活性要求(0.2s内)。因此,为了满足可调尾喷管伸展和收缩灵活性要求,其各零件公差应控制在下偏差范围内,并相应提高表面加工质量。     

高速铰削飞机交点孔的几点经验

某型歼击机机身与机翼对接的结合交点,其材料为30CrMnSiNi2A,强度σ_b=1670±100MPa,孔径为19～30_0~(0.045)mm,表面粗糙度为Ral.6μm。在切削试验的基础上,对高速铰孔工艺参数和刀具几何参数等进行了初步选择,积累了一些加工经验,并将交点孔表面粗糙度值降低到Ra0.8～0.2μm。     

数控电解铣削加工机床研制

针对航空、医疗等领域内一些中小尺寸零件复杂曲面和窄深型腔的加工需求,研制了数控电解铣削加工机床,包括:设计了带X/Y/Z移动和C轴旋转的4轴联动机床结构,可实现2μm的重复定位精度;开发了具有快速短路响应及泄能模块的高频脉冲电解电源,并能够与电解机床控制系统实时通信;订制了过滤精度0.5μm,压力、温度可调可控的电解液循环过滤系统。最后以实例进行验证,采用圆柱电极以电解铣削方式在304不锈钢上加工出宽1.4mm、深8mm、R_a0.8μm,侧壁陡峭的大深宽比窄深盲槽,加工过程稳定,机床达到了预期设计目标。     

钛合金叶片超深圆孔的加工

某新型航空发动机一级整流叶片的材料为钛合金TC4,模锻毛坯,d=3.2～3.5mm。在机械加工时需要沿叶片轴向加工出一个直径为8_0~(+0.2)mm,深为226mm,表面粗糙度Ra3.2μm,垂直度0.3mm的贯通圆孔(图1)。 圆孔的深径比为28,属于超深圆孔,而钛合金机械加工性能又差,所以在这种叶片上加工超深圆孔很困难。经过努力,依靠现有生产条件,采用钻、扩和研磨的方法,共加工80件,满足了设计要求。现将有关夹具设计、钻头结构及材料、切削要求介绍如下。