三元流闭式叶轮组合电加工技术研究Ⅲ——数控电火花精加工关键技术

 数控电火花（NC-EDM）精加工,是三元流闭式叶轮组合电加工的最终加工工序,是决定三元流闭式叶轮整体制造精度的关键工序。本文专题介绍了其主要关键技术,包括工具电极、运动轨迹以及工装夹具设计。基于关键技术的解决,进行了某型三元流闭式叶轮组合电加工工艺试验,试制加工了合格零件。研究结果表明,数控电解(NC-ECM)预加工可充分发挥电解加工高效率的特点,而数控电火花精加工又可保证对复杂整体构件加工需要万无一失的高可靠性和高精度的要求。两者结合,可以实现高效、精密、可靠、整体制造三元流闭式叶轮的目标。     

高回转精度微柱状电极电化学加工模型及试验

为实现高回转精度微柱状电极的精确高效在线制备,对微电极电化学刻蚀过程进行了深入的研究与改进。首先,根据电化学刻蚀原理,分析了电极旋转对柱状电极加工的影响,试验证明电极旋转可以提高电极的回转精度;其次,根据试验归纳,确立了加工电压、浸液深度和电极转速之间的函数关系,建立了高回转精度微柱状电极加工控制数学模型;最后,在上述模型的指导下,选择优化的加工参数组合,成功加工得到一系列直径为100 μm左右、同轴度误差小于1 μm的柱状电极。     

DBD涡流发生器及其在角区流动控制中的数值研究

为明确介质阻挡放电(DBD)涡流发生器对马蹄涡的影响,在采用唯象模型的基础上,通过数值方法研究了DBD涡流发生器诱导产生流向涡的结构特性及其对马蹄涡的控制特性。研究结果表明,流动在激励器上游边缘处形成羊角涡,自由剪切层卷入流向涡的涡核并为其提供持续涡量;在柱体根部角区流动中,当对称面两侧激励器诱导流动指向对称面,诱导涡与马蹄涡环绕方向相反时,马蹄涡可以得到有效抑制,反之,则控制效果不佳。最后得出,诱导涡对下游马蹄涡的控制机制体现在其黏性扩散作用、掺混作用以及低压效应3个方面。     

带冠弯扭涡轮叶盘电火花加工电极的设计与制造

成型电极设计与制造是带冠整体涡轮叶盘电火花加工的关键技术之一。以自主开发的整体涡轮叶盘电火花加工专用CAD/CAM系统TBCam和UGIINX作为辅助工具,详细介绍了某型号涡轮发动机带冠弯扭涡轮叶盘电火花加工电极的设计过程和制造工艺。其中,电极设计包括弯扭叶片的三维实体造型、弯扭叶盘的整体造型、电极型面的设计和电极零件的后处理等;制造工艺部分详述了电极线切割加工和数控铣削加工的完整工艺过程。     

Pb-Ag合金电极上KOH/甲醇电解液中CO2电化学还原为CO的动力学研究

为有效转化航天器座舱内宇航员产生的CO2为燃料CO,研究了KOH/甲醇电解液中Pb-Ag合金电极上CO2电化学还原的循环伏安及电解行为。在常温且压力为0.7MPa时,生成CO的最大法拉第效率为47.3%,而常压且温度为263K时的CO最大生成法拉第效率为24.6%,此外,表观反应动力学可被很好地拟合为j0=0.125PC0 O.2299T-2155.6exp(-2000/T)。该电化学还原过程为长期载人航天飞行时减少舱内CO2提供了一项潜在的应用技术。     

低速走丝线切割机床的日常维护与保养

目前,苏州三光科技股份有限公司约有1000余台低速走丝线切割加工机床被广泛用于我国机械、电子、航空航天、船舶以及轻工等行业,并日益发挥出越来越大的作用.甚至许多企业的工模具车间(分厂)已将三光的低速走丝线切割机床视为本部门(企业)的"台柱子"及主要设备.因此,机床操作者如何更好地掌握机床的日常维护保养技能,是保证机床能否长期正常运行的关键(因为80%的机床故障源于日常维护不良).     

一种新型钻机

在1860年斯蒂芬·莫尔斯发明麻花钻头时,航空界只有一些滑翔机、降落伞或者仅可以飞行几分钟的飞行器.时至今天,航空界已经发生了翻天覆地的变化,而钻机领域,在Perfect Point公司创造出不费力的钻机前,几乎仍在原地踏步.Perfect Point公司最新开发的这种钻机是一种利用电极即可在几秒内拆除紧固件的钻机,而且在整个钻削过程中不费力.     

低温复杂结构件特种成形工艺

研究了等离子旋转电极制备低温钛合金球形粉末的特性,采用热等静压成形工艺,制备低温钛合金粉末冶金材料,并对比分析了组织与性能.以低碳钢为材质,加工装配专用芯模,开展粉末冶金TA7 ELI钛合金构件净成形技术研究,实现了大尺寸、薄壁、半封闭式火箭发动机低温转子高性能、高可靠性的整体净成形.结果表明:等离子旋转电极制备的低温钛合金球形粉末,具有非常高的球形度和振实密度,粒径分布可依据需求控制在一定范围内,非金属夹杂含量每千克不超过20个;粉末冶金低温钛合金材料性能全面达到同批次锻件性能水平,微观组织呈等轴状;粉末冶金低温钛合金氢泵叶轮已通过了发动机型号低温全程试车考核.     

热电偶排除故障小技巧

热电偶的测温原理基于热电效应,即将两种不同的导体,一端焊接,另一端连为闭合回路.当两端有温差时,回路就产生热电动势(也称热电势).由温差产生热电势的现象称为"热电效应",而这两种不同导体组合成为热电偶.     

大迎角分离流场在等离子体控制下的特性研究

设计了一种新型的大迎角主动流动控制方法.采用圆锥-圆柱组合体模拟飞行器前体,在靠近圆锥尖端处镶嵌了一对马蹄形单电极介质阻挡放电(Single-Dielectric Barrier Discharge SDBD)等离子体激励器,通过风洞实验研究了等离子体激励器在不同状态下对大迎角模型前体的非对称气动载荷的控制作用.实验结果表明,通过控制等离子体激励器的开闭可以使得圆锥-圆柱组合体在大迎角下出现的侧力改变方向.还对通过调节单侧等离子体激励器的激励电压实现圆锥前体侧力系数在正负极值间连续变化的可能性进行了初步的实验探索.