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基于驻留时间控制的压气机叶片前缘砂带磨削研究
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作者 黄云 桂林 +3 位作者 秦涛 王文玺 邹莱 李恒 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-9,共9页
提出了一种面向叶片前缘廓形精准控制的机器人砂带磨削加工方法.以轴流压气机叶片为研究对象,结合半赫兹接触理论和有限元仿真获取了柔性磨具和叶片前缘的接触区域内的应力分布,基于Preston方程求解材料去除函数.遍历刀位点对控制点的... 提出了一种面向叶片前缘廓形精准控制的机器人砂带磨削加工方法.以轴流压气机叶片为研究对象,结合半赫兹接触理论和有限元仿真获取了柔性磨具和叶片前缘的接触区域内的应力分布,基于Preston方程求解材料去除函数.遍历刀位点对控制点的磨削深度,建立全局材料去除矩阵,搭建驻留时间求解非线性方程组.采用带有阻尼因子的Tikhonov正则化消除大型稀疏病态矩阵对求解精度波动的影响,将所求驻留时间转换为对应刀位点的进给速度,生成机器人加工代码.磨削试验结果表明,基于驻留时间控制的机器人砂带磨削方法能够实现给定允差范围内叶片前缘廓形的精准加工,型面误差可以控制在0.02mm以内. 展开更多
关键词 压气机 砂带 柔性磨削 前缘廓形 驻留时间
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不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响 被引量:7
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作者 胡忠卿 王帅星 +2 位作者 柳鑫 杨由凯 杜楠 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期184-191,共8页
目的尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善。方法分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响。同时,对比了镀铜预处理... 目的尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善。方法分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响。同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌。结果相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布。在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48%左右,疲劳断口呈多源区特征。而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23%,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展。结论自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样。若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体。 展开更多
关键词 30CrMnSiA高强钢 硬铬 微裂纹铬 镀铜 疲劳性能
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cBN微粒粒径及含量对Ni-cBN复合镀层结构及高温耐磨性的影响 被引量:3
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作者 刘静 王帅星 +3 位作者 王万成 汪镇涛 杨由凯 杜楠 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期250-259,共10页
目的探究立方氮化硼cBN微粒粒径及含量对复合电沉积的影响,提升Ni-cBN复合镀层的高温耐磨性。方法在镀液中添加不同粒径(~0.5、3.0、10μm)及不同含量的cBN颗粒制备Ni-cBN复合镀层,采用溶解称重法测试镀层复合量,通过扫描电镜(SEM)、显... 目的探究立方氮化硼cBN微粒粒径及含量对复合电沉积的影响,提升Ni-cBN复合镀层的高温耐磨性。方法在镀液中添加不同粒径(~0.5、3.0、10μm)及不同含量的cBN颗粒制备Ni-cBN复合镀层,采用溶解称重法测试镀层复合量,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度计和高温球盘磨损试验等评价不同复合镀层的微观结构、硬度及高温耐磨性。结果cBN微粒粒径为0.5μm时,颗粒易发生轻微团聚,复合量难以大幅度提高;选择3.0μm和10μm的cBN颗粒,一定程度上利于提高复合量。整体上说,复合量越高、微粒粒径越大,复合镀层的平均硬度越高。但在相近复合量下,3.0μm颗粒复合的镀层颗粒分布均匀性更佳。相比于纯Ni层,Ni-cBN复合镀层中弥散分布的cBN颗粒,提高了镀层硬度,改善了镀层的耐磨性。对于不同粒径的颗粒,小颗粒(~0.5μm)复合的镀层的摩擦系数略低,但粘着磨损较为严重;大颗粒(~10μm)复合的镀层的粗糙度较高,以磨粒磨损为主。结论镀液中cBN微粒的粒径及含量直接影响镀层复合量及耐磨性。选择粒径为3.0μm的cBN颗粒、控制cBN复合量为40.5%时,Ni-cBN复合镀层的显微硬度>600HV,且高温耐磨性更佳。 展开更多
关键词 cBN微粒 颗粒粒径 Ni-cBN复合镀层 复合量 显微硬度 高温耐磨性
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基于残高控制的深槽插铣工艺参数多目标优化
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作者 徐卫宏 宋伟伟 +2 位作者 陈伦旺 黄涛 张小明 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第18期72-78,87,共8页
针对镍基高温合金的深槽插铣加工过程开展研究,以材料去除率和残余高度为优化目标,提出了一种切削力约束和稳定性约束下的工艺参数优化模型。针对加权法建立目标函数时各目标权重难以量化调节的问题,采用比值加权法建立目标函数,保证了... 针对镍基高温合金的深槽插铣加工过程开展研究,以材料去除率和残余高度为优化目标,提出了一种切削力约束和稳定性约束下的工艺参数优化模型。针对加权法建立目标函数时各目标权重难以量化调节的问题,采用比值加权法建立目标函数,保证了优化方向的平衡性。选用优化实例,采用遗传算法对优化模型进行求解,对比优化结果和经验结果的性能指标。结果表明,在满足约束条件的情况下,优化后的工艺参数不仅可以显著提高材料去除率,还可以控制残余高度,从而实现高效、高质量加工。 展开更多
关键词 插铣 残余高度控制 切削稳定性 比值加权法 多目标优化
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整体叶盘通道多轴线切割技术的研究与应用 被引量:1
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作者 徐卫宏 宋伟伟 高素芳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第7期14-20,共7页
整体叶盘是航空、航天发动机中的核心部件,具有叶片细长、扭曲角度大、叶片间通道蚀除量大、结构强度弱且多采用高温合金等难加工材料的特点,其中,采用铣削方法加工叶片间通道效率较低,且机械力极易产生变形,不易保证零件加工质量。为... 整体叶盘是航空、航天发动机中的核心部件,具有叶片细长、扭曲角度大、叶片间通道蚀除量大、结构强度弱且多采用高温合金等难加工材料的特点,其中,采用铣削方法加工叶片间通道效率较低,且机械力极易产生变形,不易保证零件加工质量。为实现高效率、高质量、低成本加工整体叶盘和叶片间通道的目标,分析其结构和工艺特点,提出由线切割、电火花成形和精铣3道工序完成叶片间通道的工艺方案,形成了一种微应力、低成本、高质量、高效率的整体叶盘、叶片间通道加工的全新组合工艺方案,简称电–电–铣组合工艺方案;设计了用于内外轮廓切割的多轴线切割工艺及特有的内外轮廓切割的走丝装置,并从装夹定位、电参数选择、切割路径等方面规范工艺参数,解决了叶片间通道加工质量差、效率低的难题。通过典型零件的加工,验证了工艺方案能够提高质量和效率,并且降低成本。 展开更多
关键词 航空航天发动机 整体叶盘 叶片间通道 电–电–铣组合工艺方案
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