精密电火花加工技术工业应用温度仪器
随着航空发动机技术的不断发展,在先进航空发动机设计中大量采用了高温合金、钛合金等难加工材料,结构上广泛采用整体结构,给传统机械加工带来了很多难题,甚至无法加工。北京航空制造工程研究所一直从事复杂型面、型腔等三维结构电火花加工技术研究,涉及到的加工材料包括钛合金、高温合金、耐热合金、高强合金钢等多种材料,成功实现了压气机机匣、前后挡板等零件上的多种复杂形状、尺寸型面和型腔的电火花成形加工,型面加工精度达到0.03mm,实现了装机验证和使用。大倾角、密集群孔电火花加工技术先进航空发动机在设计过程中出现了大量具有大倾角密集群孔、异型孔、干涉孔特征的结构件,这类构件采用传统机械加工基本无法实现,利用电火花加工技术的柔性进给、多工序组合可实现密集群孔的高效精密加工。北京航空制造工程研究所通过改进传统电火花加工方法,突破了组合电极设计及工艺参数选择等关键技术,采用单轴驱动发散式群孔电火花加工电极,发明了异向群孔的一次加工方法,在燃烧室火焰筒、隔热屏等零件上,实现了群孔高效精确加工,孔径加工精度达到0.01mm,加工效率比传统电火花加工提高50%以上。针对钛合金进气道防护格栅密集排列的大倾角、高深径比异形孔结构,开展了电火花群孔加工技术研究,突破了成组电极设计、零件工装设计、加工过程控制等关键技术,解决了此类构件材料难加工且去除量大(超过50%)、孔加工倾角大、数量多等加工难题。加工的格栅异形孔最大倾角超过70°,最大孔数超过1400个,孔尺寸精度达到±0.03mm,位置度小于0.1mm,满足了设计要求。此外,还开展了异型气膜冷却孔电火花加工技术研究,突破了电极设计以及调整技术,完成了涡轮导向叶片簸箕孔的制造。针对干涉孔结构,研制了专用的电极夹具和零件工装,完成了多联涡轮导向叶片流道内干涉性气膜孔的加工,孔径精度达到0.01mm,位置度达到0.02mm,在干涉孔加工技术方面居于国内领先地位。
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