照相电解加工技术的发展与应用

在简要论述照相电解加工技术原理和技术特点的基础上,介绍了照相电解加工技术在薄板群孔、群柱类结构、薄壁回转曲面复杂表面形状上的具体应用,探讨了照相电解加工技术的研究现状和发展。     

薄板群孔的照相电解加工

照相电解加工的由来、发展和应用前景。采用高速流动的中性电解液,代替在电解液槽内浸泡或搅拌等传统方法后,照相电解加工成为高温合金薄板群孔的最佳加工方法之一。     

空气导管阻尼套群孔照相电解加工技术研究

简要叙述了照相电解加工工艺过程和钛的电解加工特性 ,提出照相电解加工是钛板群孔加工的最佳方法 ,明确了加工中的关键技术 ,解决了阻尼套群孔加工技术难题     

基于周期性换向冲液的掩膜电解加工技术

掩膜电解加工技术是一种用于阵列结构加工的高效电化学加工技术,被广泛应用于各类难加工材料的阵列群孔、群坑或群槽的加工制造。目前,掩膜电解加工中多采用侧面单向供给电解液的方式进行加工,该冲液方式简单易行,但由于加工区迎水面和背水面的流场差异,造成群孔结构的成形精度较差。为此,提出了周期性换向冲液技术,以改善加工区流场分布,进而提升群孔结构的成形精度。通过数值模拟仿真和实验研究,明确了最佳的换向冲液频率,研究结果表明换向冲液技术可以有效提升孔的成形精度。最终,采用周期性换向冲液技术完成了阵列群孔结构的加工,相较于单向冲液,孔的侧壁与轴线夹角差异率下降至1%以内,获得了较高的成形精度。     

群孔管电极电解加工均流设计及其试验研究

 为提高群孔电解加工的稳定性和成形精度,对群孔管电极电解加工(ECD)的分流腔流场进行了建模分析。通过对分流腔进行数值求解,研究了分流腔电解液的分布规律,并分析得到了影响电解液分流均匀度的主?问?分流腔直径),进而对其进行了优化设计。基于该优化设计并结合试验得到了适合正流群孔电解加工的分流均匀度系数和相应的尺寸系数。采用优化的分流腔参数和加工参数进行试验,得到了尺寸精度较好的长排孔结构,孔间距5 mm,孔径为(1.03±0.03)mm,其加工过程稳定,无短路现象。通过优化分流腔结构可以提高其分流均匀度,从而使电解孔加工的稳定性显著增加,加工精度提高。     

简讯

金属薄板群孔照相电解加工技术应用研究 项目通过技术鉴定 　　由中国航空工业制造工程研究所承担的“金属薄板群孔照相电解加工技术应用研究”项目于2000年11月通过了由中国航空工业第一集团公司组织的技术鉴定。 　　该项目的主要研究内容是：移动电极照相电解加工技术，实现大面积薄板群孔连续加工；复杂外形和群孔同时加工技术，取代复杂外形冲切下料，提高群孔与外形定位精度；加工大尺寸群孔时采用套料加工技术，减小实际加工面积，提高加工精度；针对薄板群孔零件的常用材料，优选出常用电解液；开发光绘软件，缩短底片制作周期。与传统工艺方法相比，该项技术提高了加工精度和加工效率，达到了工程化要求，使照相电解加工成为金属薄板群孔零件优质、高效、低成本的最佳加工方法。 　　该项电解加工技术解决了某型起动机碎片护罩加工的关键工艺，加工出一批符合技术要求的碎片护罩，并通过装机和工艺长期试车，完全满足使用要求。目前该技术已成功应用于某型起动机和其他多类发动机薄板群孔零件加工以及先进冷却结构多孔层板加工。随着金属薄板群孔照相电解加工生产设备的继续完善，该项技术必将在军、民品研制生产中得到更大范围的应用。 (晓　珂) 新舟60飞机改进专项工程设计方案出台 　　经过精品形象工程，新舟60飞机的安全性、可靠性、经济性、舒适性均达到了一定的水平。但与国外同类产品相比，仍有一定的差距，为此，有必要对新舟60飞机进行减阻、减重和抗疲劳细节设计，提高飞机的单发升限和内在质量，增加飞机的起飞限载，不断完善飞机的外观形象，最大程度地满足不同机场和不同航线的需求。此项工程已被国家计委列为高技术产业化工程，并拔款1.5亿元。 　　新舟60飞机改进专项工程最主要的内容为提高飞机寿命、增强飞机航路适应性和机场适应性等。新舟60飞机目前的寿命为2.5万个起落，3万飞行小时，略低于国外同类飞机4万个起落，4～6万飞行小时的寿命，因此，提高飞机寿命成为此项工程的首要任务。在正常情况下，新舟60飞机的单发升限为3?600?m(打开空调为3?000?m)，而在西北和西南地区，海拔较高，空气稀薄，单发升限的要求为4?000?m以上。要达到占有国内支线飞机市场的目的，必须提高新舟60飞机的单发升限，增强航路适应性和机场适应性。在增强航路适应性方面，改进工程中将采用空中使用APU(辅助发动机)、剪切翼尖和减轻空机重量3种方法。在增强机场适应性方面，提高在高温高原条件下的起飞重量，将采用加装5°左右襟翼起飞和减轻空机重量两种方法。 　　目前，新舟60飞机改进专项工程设计总方案已经出台，所确定的改进项目均以成熟的技术为基础，尽量选用国、内外的货架产品，以缩短研制周期。同时，将先进的制造技术和质量控制手段引入工程中，不断精化、优化设计，以满足持续适航和不同用户的需求。 (白晓燕) GE项目成为西航新的经济增长点 　　随着亚洲航空零部件制造技术中心的建成投产，西安航空发动机(集团)有限公司GE项目年创汇额呈现出稳步快速增长态势。1999年该项目年创汇额达到1?100万美元，比上一年翻了一番；2000年上半年该项目又实现创汇727万美元，比上年同期增长了35.63%，占公司整个外贸创汇额的60%以上，GE项目已成为该公司一个新的经济增长点。 　　自1999年起，美国GE公司开始对全球供应商实施航空零部件交付情况打分，并按周进行交付统计，以此衡量和考核各供应商的交付表现。为了保证零件优质按期交付，西航集团公司按照GE公司新的考核办法，在航空零部件转包生产中除坚持实施SPC(统计过程控制)的先进质量控制办法外，还积极推行拉动式管理(即后面工序强行拉动前面工序)，精心组织生产，把“周计划、日看板”和因果分析以及生产能力测算等工作列入议事日程，对零件的生产进度和产品质量严格实施监控。同时，西航公司还在毛料供应、产品发货和货物交付跟踪等重要环节上采取了有力的保证措施，做到了航空零部件不拖期，不欠交。2000年公司为美国GE公司生产的航空零部件已优质按期交付，在GE项目中所做出的努力和零件交付中的卓越表现受到了美国GE公司的好评和赞誉，为今后争取到更多的订单、进一步扩大双方的合作领域创造了有利条件。 　　美国GE公司是国际上享有盛名的三家航空发动机制造商之一，早在1984年，西航集团公司就与该公司建立了长期合作的贸易关系，并承揽了航空零部件的转包生产。经过16年的努力，西航集团公司已由最初的几种航空零部件的转包生产发展到目前的40多种，其中有10多种航空零部件成为美国GE公司的全球唯一供应商，年创汇额也由最初的几十万美元上升到1?000多万美元。同时，西航集团公司还被美国GE公司授予产品质量免检证书，成为航空零部件转包生产“质量信得过”供应商。 （郭旭之） 直11型直升机完成适航取证科目试飞 　　直11型直升机的民用适航取证科目试飞于1999年6月开始，至2000年10月30日完成。考核试飞工作由中国民航总局上海审定中心主持，试飞科目包括高原、高寒高风险科目试飞和常规科目的考核验证试飞。在整个试飞过程中，直11型直升机创造了国内直升机飞行史上的多项记录并显示出良好的性能。直升机的最大坡度角达±65°，俯仰角达-40°～+50°，在1?000?m高空飞行速度达289?km/h；在海拔3?600?m的某高原机场，由俄罗斯飞行员顺利完成了高原地区B、C、D点等全部边界科目试飞，闯过了飞行禁区，一次完成了速度-高度组合下的极限试飞，实现了国产直升机飞行史上的重大突破。 　　直11型直升机是目前国内唯一进行民用适航取证的直升机。该机是由中国直升机研究所设计、昌河飞机工业(集团)有限责任公司制造的军民通用多用途直升机，机体为金属、复合材料结构，装有一台涡轴8D发动机，最大起飞重量2?200?kg，乘员6人，巡航速度240?km/h，最大航程589?km，续航时间3.7?h，具有飞行教练、空中侦察、通信指挥、边防巡逻、飞播灭虫、高压线巡检、旅游观光、地质勘探、护林防火、医疗救护、人员运输等功能。直11型直升机在2000年珠海国际航空航天博览会上倍受关注，民用适航取证科目试飞的完成，标志着该型号直升机即将进入民用市场。 (王俊英) 测量造型新软件开发成功 　　近日，西安飞机工业集团公司开发出一套新的测量造型软件，成功地解决了加工零件从物理模型向数字化模型转化的难题，为零件的数控加工创造了极大的便利条件。 　　目前国外采用的散乱点造型和国内采用的三角曲面造型方法，均由于方法复杂、计算量大、工程实用性差，不利于程序的实现与推广应用。为追赶世界先进的数字化制造技术，充分发挥西飞集团公司的数控加工和检测设备的优势，增强企业的制造实力和竞争力，西飞集团公司组织专业技术人员对这一课题进行联合攻关，经过一年半的研究和试验，终于取得成功，并通过了专家的评审鉴定。 　　该项技术采用新的点云造型求解方法，使任何形状的物理模型转化为数字化模型变得简便易行。该软件算法简洁，严谨可靠，计算量小，程序编制易于实现。同时该软件能处理各种测量数据格式，生成满足精度的模型，其功能完备，用户界面友好，具有很强的实用性和通用性，工程化价值很高，方法及技术水平目前居国内领先地位。 (栾　英) 南航研制成功型内处理暨消失模铸造技术 　　由南京航空航天大学材料科学与工程系研制成功的型内处理暨消失模铸造技术，主要用于制备航空复合材料和复合结构，具有工艺简单、制造成本低、性能可靠等特点。作为该项目分支之一的消失模铸造技术，采用泡沫塑料、干砂造型代替传统的木模、砂型铸造，在真空状态下浇铸，具有生产效率高、生产成本低、劳动强度小、生产环境佳等优点，被誉为“21世纪的铸造革命”，在发达国家已被大规模采用。目前，此项技术在我国已经过实验室、小试、中试和大批量生产阶段，生产技术也已成熟，先后在数家铸造企业获成功应用，已被江苏省科学技术厅列为全省科技重点推广项目。 (于　媚) “变结构谐波传动电动舵伺服系统产品系列” 成果通过鉴定 　　日前，国防科工委在西北工业大学主持召开了“变结构谐波传动电动舵伺服系统产品系列”成果鉴定会，对该系列15种电动舵伺服系统进行了实际测试，性能指标均达到了设计要求。鉴定委员会认为：该电动舵伺服系统体积小，重量轻，性能好，精度高，成本低，有广阔的应用前景。该项研究成果具有独创性、新颖性和先进性，具有较好的社会经济效益。 基于微机环境的 集成化CAPP应用框架与开发平台 　　由西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所研制开发的基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台(CAPPFramework)日前通过了陕西省科学技术厅组织的技术成果鉴定。 　　该项目是国家863/CIMS目标产品项目，在10多年技术积累的基础上，经过两年多的技术攻关和软件开发，现已形成了一个“以工艺知识库/产品工艺数据库为核心，以交互式设计为基础，集成工艺知识库管理、专家系统、智能应用和二次开发工具，能广泛应用于各种不同层次和类型的企业，全面支持企业制造工艺信息系统”的CAPP应用支撑软件，形成了较为完善的方法体系与系列软件产品，并已在航空、航天、汽车、船舶及电子机械等行业的百余家企业得到广泛应用。 (郭　明) (栏目责编　宇　迪)     

叶片空心扁孔的电解加工

一、概述某机一级整流叶片空心扁孔原来采用电脉冲加工,加工后表面有烧伤和裂纹现象,并且加工效率低。为了提高空心扁孔的表面质量和加工效率,现采用电解加工。叶片空心扁孔的尺寸精度与技术要求:     

复杂结构的微细电解加工实验研究(英文)

介绍了用于加工微结构的微细电解加工技术,超短脉冲电源的应用很大程度上提高了微细电解加工的定域性。首先,建立了一整套用于微细电解加工的加工系统;然后,为优化加工结果,分组实验并研究了一些重要加工参数对加工过程的影响,着重分析了脉冲宽度对加工形状精度的影响和电极工作端形状对已加工表面质量的影响;最后,在优化后的参数条件下,成功加工出了一个形状精度高、已加工表面质量好的复杂结构。     

定间隙间歇送进-混气电解加工技术

介绍了定间隙间歇送进-混气电解加工技术及其提高复制精度的途径,通过试验研究了该技术在提高电解加工精度及表面质量方面的优越性。     

提高电解加工模具成型精度的新途径--高频、窄脉冲电流源电解加工(HSPECM)

分析了电解成型加工误差的特性;阐述了高频、窄脉冲电流源可以较大地缩小截止加工间隙及最小平衡加工间隙,提高阳极溶解集中蚀除能力从而较大幅度地提高电解成型精度,解决直流电解加工模具中因成型精度低而伴生的侧面扩张量大、转接圆角大以及工具阴极设计制造复杂、成本高等问题.研究表明HSPECM是提高模具型腔电解加工精度的有效途径,为精密模具加工提供了一种先进、可行的新工艺技术.     

薄型中空电极振动电解切割TB6钛合金

TB6钛合金由于具有优越的性能,广泛地用于航空航天领域。然而从大余量的TB6钛合金锻铸件毛坯加工成复杂结构的零件,其加工效率低,刀具和机床成本高,造成了极大的浪费。为解决这一问题,提出了一种利用薄型中空电极进行快速大余量去除的电解加工(ECM)方法,即将零件与多余材料切割分离,有望较大程度提高加工效率,降低加工成本。为改善电解加工流场特性,提高加工精度,对电极施加振动,并对薄型中空电极的振动切割进行了建模分析和试验研究。试验结果表明,合适的振动幅值和频率(A=0.05mm,f=50Hz)可以使得各处电解液电导率趋于一致,从而提高加工的精度、稳定性和效率。复杂结构件的成功切割证明了薄型中空电极振动电解切割加工技术具有一定的适用性。     

冷气导管照相电解加工

介绍了冷气导管的加工难度,对冷气导管的多种加工方法进行了比较,得出电解加工技术在高温合金薄壁群孔结构加工中的优越性。     

微幅往复走丝微细电解线切割试验研究

 微细电解线切割是一种新型的微细加工技术,适合高精度金属窄缝、窄槽等微细结构的加工,由于加工间隙内电解产物排出困难,容易影响加工精度。为了提高产物排出效率,提出线电极微幅往复走丝促进加工间隙内电解产物排出的方法,改善了加工稳定性,提高了加工精度和加工效率。建立了间隙内电解产物排出效率对加工精度、加工速度影响的数学模型,分析了线电极走丝速度和走丝幅值对间隙内电解产物排出和电解液更新的影响。通过试验研究了线电极的走丝速度和走丝幅值对加工精度和加工效率的影响规律,采用优化参数在厚度为80 μm的钴基弹性合金上进行微槽结构加工,底面粗糙度约为0.45 μm,倒角半径小于8 μm。结果表明线电极轴向微幅往复走丝可以有效地提高加工质量和加工效率。     

新型深孔镗刀头

我们在生产中遇到一种大工件,外形复杂,要加工的内孔深达624毫米,直径96毫米,精度要求为D_4,近似于深盲孔加工。因孔太深,加工时易因出现锥度而报废。而任务规定     

基于电火花-电解复合加工方法的微小孔制造

航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔的制造一直是难点所在。提出了微小孔电火花-电解同步复合加工方法,通过电火花加工和电化学溶解同步进行,实现小孔的高效无重铸层制造。针对电火花-电解复合加工方法进行了试验研究,观测了复合加工过程中的试验现象,研究了加工过程中的电压电流波形和加工产物成分,计算了电化学溶解作用占复合加工材料去除量的比例,分析了工作液电导率对电极损耗的影响,比较了复合加工与纯电火花加工后的微小孔加工质量。试验结果表明,电火花-电解复合加工可以在微小孔制造完成的同时,有效去除孔壁上的重铸层。提出的方法可以为实现航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔的高效无重铸层制造提供新的解决途径,并可用于其他微小群孔类零部件的加工。     

基于精密电解工艺的叶片进排气边形状控制方法

针对高温合金复杂曲面叶片进排气边尺寸和形状的高精度要求,开展了精密电解加工试验研究。结果表明,利用振动进给电解机床与优化电极设计方法可以有效提高电解加工叶片进排气边尺寸形状精度。使用电导率85~90m S/cm,温度25℃的Na NO3电解液,叶盆和叶背电极振幅0.4mm,振频40Hz可加工出中心型面进气边形状满足设计要求,排气边接近设计要求的试件。在此基础上,探索采用振动光饰工艺作为精密电解加工技术的辅助手段解决叶片进排气边形状控制难题的方法。     

叶片气膜孔加工与测量技术的现状及发展趋势

高推重比航空发动机普遍采用气膜冷却技术,叶片气膜冷却孔的加工精度直接影响发动机效能。气膜冷却孔具有孔径小、数量多、深径比高、空间角度复杂的特点,其加工难度大、成形精度要求高。针对当前国外对叶片气膜孔加工技术与装备的严格保密,以及国内气膜孔加工中存在的几何精度偏低、质量不稳定的现状,对气膜孔加工的现状及发展趋势进行归纳总结,为气膜孔加工技术与装备的发展提供参考。首先,概述了叶片气膜孔精确加工的必要性及其重要性,分别介绍了现有气膜孔的加工方法,分析了当前加工方法存在的问题与面临的挑战。鉴于气膜孔精密测量的需要,介绍了现有的气膜孔测量技术。最后,根据气膜孔加工与测量的技术现状及关键核心问题指出了气膜孔加工与测量技术的发展趋势。     

L型精密托架零件两端孔距加工误差的控制与补偿

设备精度、环境温度、零件材料内部应力、测量方法等影响L型精密托架孔距尺寸的加工精度,通过采取控制措施和误差补偿,有效控制了加工误差,使3个定位孔3×φ7.5H7的孔距尺寸合格率由原来的0提高到80%以上,实现了精密零件加工的突破,满足了型号科研生产的需要。     

(TiB+TiC)/TC4复合材料电解钻孔试验研究

钛基复合材料是一种典型的难加工材料,采用传统机械加工方法存在加工效率低和加工质量差等问题。利用电解加工技术,采用直径为10mm的管状阴极,对(TiB+TiC)/TC4复合材料进行电解钻孔加工试验研究。进行了(TiB+TiC)/TC4复合材料的电化学特性研究,测量了(TiB+TiC)/TC4复合材料在10%NaNO₃溶液中的极化曲线和电流效率。探究了加工电压、电解液压力对加工精度的影响。结果表明,当加工电压为30V,电解液压力为0.6MPa时,电解钻孔可以在1mm/min的进给速度下稳定加工。当加工的盲孔深径比为3.06时,孔的圆度误差为41.1μm,锥度为0.4°,具有较高的加工精度。     

电解加工发动机叶片阴极进给方向的优化

 超薄扭曲叶片由于叶型超薄、型面复杂、精度要求高, 目前主要以电解加工作为首选加工工艺。以某新型发动机叶片为研究对象, 对电解加工阴极的进给方向、毛坯装夹位置做了优化选择并对叶片型面采样点的法线方向与阴极斜向进给方向的夹角分布做了详细的阐述, 为阴极型面的设计打下了坚实的基础。