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精密电火花加工技术工业应用

2021-09-16 0人读过

2016-08-24 20:46:09来源: 贤集网

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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