新型開式砂帶磨削技術(shù)及其在航發(fā)葉片加工中的應(yīng)用.pdf

1、葉片作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著至關(guān)重要的影響。葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R處葉片厚度突變，應(yīng)力集中現(xiàn)象十分嚴(yán)重，故在葉片高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，易在應(yīng)力集中處產(chǎn)生斷裂，導(dǎo)致葉片報(bào)廢，嚴(yán)重影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和壽命。當(dāng)前普遍采用手工打磨的方式對(duì)葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接 R進(jìn)行加工，但其磨效率低，次品率高，且容易在轉(zhuǎn)接R處形成刮痕，加劇應(yīng)力集中?，F(xiàn)有的數(shù)控砂帶磨削技術(shù)在葉片型面的加工中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，但由于葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R曲率半

2、徑小，使得現(xiàn)有的砂帶磨削技術(shù)和裝置難以對(duì)葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R進(jìn)行有效加工。為了能夠?qū)崿F(xiàn)葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R的自動(dòng)化加工，本課題針對(duì)其加工特點(diǎn)，提出一種新型開式砂帶磨削技術(shù)，設(shè)計(jì)一套拋磨工具系統(tǒng)，并進(jìn)行磨削工藝研究，為實(shí)現(xiàn)葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R的磨削加工提供指導(dǎo)。
　　基于新型開式砂帶磨削技術(shù)的理論分析，研究新型開式砂帶磨削系統(tǒng)的動(dòng)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(xué)模型。
　　基于上述理論分析，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片葉根和

3、阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R的加工技術(shù)要求，進(jìn)行磨拋機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)、壓力控制機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件的分析設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一套新型的開式砂帶磨拋工具系統(tǒng)；
　　針對(duì)上述研制的磨拋工具系統(tǒng)，對(duì)其靜力學(xué)特性和振動(dòng)特性進(jìn)行有限元分析，驗(yàn)證其強(qiáng)度、靜剛度和動(dòng)態(tài)特性；
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)，探究鈦合金材料新型開式砂帶磨削參數(shù)對(duì)表面粗糙度和磨削深度的影響規(guī)律，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)磨削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。利用優(yōu)化后的磨削參數(shù)對(duì)葉根和阻尼臺(tái)轉(zhuǎn)接R