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Vulgarisation scientifique étape par étape de la roue intégrale de grand diamètre

Cet article propose une nouvelle méthode d'usinage électrochimique du la lame basée sur les recherches passées, à savoir la méthode d'usinage électrochimique dans commande numérique pas à pas...

 La structure globale des ventilateurs, compresseurs et turbines est une tendance dans le développement des moteurs aéronautiques. La turbine est l'une des pièces principales des composants relatives au compresseur de moteur d'avion. Avec l'amélioration des performances du moteur et l'amélioration un ensemble de méthodes de conception, ses aubes sont généralement multidisciplinaires basées sur l'analyse aérodynamique et le transfert de chaleur, l'analyse de une résistance statique, l'analyse de nombreuses vibrations et l'analyse du la durée de vie. La conception optimisée relatives au, cette forme devient de plus en plus complexe, dont la plupart sont des surfaces de forme libre, du sorte que le traitement devient très difficile. La gamme de diamètre relatives au roue des moteurs aéronautiques varie considérablement en raison de différents objectifs. Du point de vue du traitement, les roues d'un diamètre supérieur à 500 mm sont généralement appelées roues de grand diamètre. Dans le passé, le développement des moteurs aéronautiques de mon pays concernait principalement un ensemble de moteurs de petite & moyenne taille, tels que ces modèles de résultats des moteurs Kunlun 0 et Taihang 0. Par conséquent, le traitement et la recherche sur la roue globale se sont également concentrés sur la roue générale de petit et moyen diamètre. Grace à la mise en œuvre du projet chinois du gros avions, la gamme de qualité Grands sites de recherche d'une capacité de 10 000 chez 20 000 kg est en cours de développement. Par conséquent, l'étude de la technologie de traitement de nombreuses roues intégrales de grand diamètre est d'une grande importance pour le développement des gros moteurs et des gros aéronefs en Chine. Au cours des 20 dernières années de recherche, un ensemble de chercheurs nationaux et étrangers ont utilisé la génération de cathode de l'usinage électrochimique global de la turbine [1-3], une sélection de nombreuses paramètres relatives au processus [4-5], cette programmation du traitement [6] et des moyens techniques [7- 11] A accumulé une certaine expérience. À l'heure actuelle, les procédés d'usinage électrochimique des aubes comprennent surtout un procédé de processus d'électrode de formation mais aussi un procédé du génération relatives au commande internet. Parmi les méthodes de génération, il y a la méthode de traitement en une seule stade [12], la technique du rotation de la accepter [13] ainsi la méthode relatives au modification de feuille arrière [14].. Cet article propose une nouvelle procédure d'usinage électrochimique de la lame basée sur les recherches antérieures, à savoir la méthode d'usinage électrochimique à commande numérique étape par étape, et discute du processus d'usinage, du calcul du la trajectoire d'usinage et de la conception relatives au une cathode et d'autres problèmes.

 

1 Analyse du procédé d'usinage électrochimique du profil de pale de turbomoteur intégré

 

1. 1 Amélioration du plan du processus

 

 Dans

 

La roue complète d'un moteur aéronautique se révèle être composée de pales & d'un moyeu. Une caractéristique est que la majorité des pilot et le moyeu sont combinés entre eux. Cette spirale intégrale de immense diamètre a un grand diamètre extérieur, généralement entre quatre cents mm et 2500 mm, comme le montre cette figure 1. Elle a été testée pour traiter un ensemble de roues intégrales de très grand diamètre avec la technique de modification du dos d'aube. Il traite d'abord les passages inter-feuilles en fonction du bassin relatives au la lame, puis termine la lame sur la postérieur. En termes de principes de traitement, ce plan du processus est réalisable, mais à partir des résultats expérimentaux, les principaux problèmes sont: faible; º Le traitement basé en ce qui concerne des pots dans feuilles entraînera toujours une coupe excessive des racines de nombreuses feuilles et la veule précision de traitement. En combinant les caractéristiques relatives au la roue intacte de grand diamètre au sein de la base de la technique de traitement d'origine, un plan de processus pour le traitement par étapes des aubes de roue intégrales est proposé.

 

L'usinage électrochimique à commande numérique stade par étape des lames consiste à diviser l'usinage en plusieurs processus, et donc zone de traitement du chaque processus est divisée de manière appropriée par des moyens techniques tels que la simulation de processus, de sorte que la forme après ce processus précédent se rencontre le prochain procédés d'usinage électrochimique. Exigences relatives au traitement pour obtenir le processus continu de une plaque. Le traitement de cette lame est divisé sous étapes

 

Afin du traiter le pot relatives au feuilles, le dos un ensemble de feuilles et la racine de nombreuses feuilles 3, ses avantages se trouvent être:

 

(1) Comme un pot à feuilles mais aussi le dos à feuilles se présentent comme traités séparément, la précision d'usinage du cruche chez feuilles et du rachis à feuilles peut être améliorée en corrigeant la trajectoire de mouvement et ces mesures de compensation d'erreur.

 

(2) Il est possible de planifier la distribution de la tolérance d'usinage de la racine du la lame dans ce traitement du pot dans feuilles et du dos des feuilles, de sorte qu'il puisse répondre aux conditions de traitement une racine de la lame et améliorer la justesse de traitement de une racine de la lame.

 

1. 2 Plan de processus du récipient à feuilles et du rachis un ensemble de feuilles

 

Dans le traitement étape par étape, cette séquence de traitement de nombreuses pots de feuilles, du dos des feuilles et des racines des feuilles est liée au bon déroulement du processus. Par conséquent, il est nécessaire d'analyser quelles conditions relatives au processus existent dans chaque processus pour déterminer la séquence de traitement. Dans un traitement des pots de feuilles et des dos de feuilles, il existe deux types du séquences relatives au traitement: d'abord les cruche de feuilles, puis la majorité des dos de feuilles & les récipient de feuilles derrière les premières feuilles.

 

 

Option 1: Traitez d'abord les pots de feuilles derrière ces feuilles. Dans ce schéma, les sorties un ensemble de 2 côtés de la cathode sont semi-ouvertes lorsque le dos de la plaque se trouve être traité, et l'électrolyte est pulvérisé du milieu de plaque inférieure de la accepter vers les deux côtés. Etant donné que les cgv de nombreuses deux côtés sont symétriques, la pression à tous les sorties des deux côtés se révèle être fondamentalement égale, mais aussi ce plan de traitement se trouve être L'alimentation en électrolyte est suffisante et la majorité des conditions de traitement se trouvent être bonnes. Lors du processus du pot à feuilles, un côté gauche du une cathode est chez moitié ouvert et le côté droit est ouvert. Les conditions aux se retirer des une paire de côtés se présentent comme différentes, ce qui entraîne des pressions différentes des deux côtés.

 

Option 2: Traitez d'abord ce pot de feuilles, ensuite traitez la feuille. Au sein de ce schéma, les conditions relatives au traitement du pot à feuilles sont fondamentalement les mêmes que les conditions de traitement une feuille de retour dans le schéma 1. Lorsque un dos de cette lame est traité, le côté gauche de la cathode est ouvert et ce côté droit se révèle être dans moitié ouvert. Etant donné que l'angle d'inclinaison minimum à l'arrière de une lame est d'environ 30b, il affecte cette pression à la sortie de la accepter & donc la vitesse d'écoulement.

 

Option 1 Lors du traitement de la plaque lointain, les pressions du échappement des deux panneaux relatives au la plaque inférieure de la cathode sont fondamentalement égales et les cgv de traitement se trouvent être belles. Bien qu'il existe une certaine différence dans la pression de se retirer un ensemble de deux côtés du cruche à feuilles lors du traitement du récipient chez feuilles, des expériences ont montré que tant succinct la sortie du liquide sur la plaque inférieure est décalée vers une gauche pour réduire cette différence de débit. de nombreuses deux côtés, il peut également être traité. Alternative 2 Lors du processus du dos de la lame, la pression par rapport aux sorties des deux côtés de plaque inférieure du la cathode est assez différente, cela ne a la possibilité pas être ajustée sur la décalant la position une sortie de liquide. La majeure partie de l'électrolyte s'écoule du côté étripé et il est facile de traiter ces courts-circuits du côté proche relatives au la lame arrière.. Via conséquent, le cheminement 1 est préféré comme schéma de traitement du pot de feuilles adjointe de dos des feuilles.

 

1. Plan de traitement des racines à 3 feuilles

 

La forme de une origine de la feuille est la surface cylindrique, et la forme réelle de la racine de la feuille laissée après un dos de la feuille mais aussi le pot de feuilles est traitée par la méthode étape via étape se trouve être liée à la piste de traitement du cruche de feuilles et du rachis du la feuille et cette forme de la cathode. Selon les caractéristiques relatives au privilège de tolérance d'usinage une racine de feuille après le processus du pot du feuille et du dos relatives au feuille, les options afin de le traitement de la racine de feuille comprennent le traitement de la accepter de formation et le traitement de génération de commande numérique.

 

Option 1: formage du traitement du la cathode. Les plus importantes considérations pour le traitement un ensemble de racines des baton avec des cathodes profilées se présentent comme la distribution des marges lors de ce traitement du dos de nombreuses feuilles et du pot relatives au feuilles, une conception de cathode formée et la procédure d'alimentation une cathode. Bien que le mouvement de formation de la accepter soit simple, la zombie du l'outillage est mieux compliquée.

 

 

 

Option 2: Traitement relatives au développement de contrôle virtuel. Il utilise une cathode plate pour se déplacer de haut sous bas un long du passage inter-feuilles afin d'éliminer le bord de cette racine des feuilles. Avec le procédé de progression, la répartition de la surépaisseur d'usinage et une trajectoire du déplacement relatives au la accepter doivent être prises en compte. Dans l'usinage réel, il existe également nécessaire de diviser cette zone du traitement et de corriger l'angle du bassin de la lame et relatives au la cathode / plaque arrière de sorte à faire la tolérance d'usinage du pied de lame. Il est distribué dans un triangle inversé, avec la large marge au milieu & une petite quantité un ensemble de deux côtés, de espèce que le processus de traitement de la racine d'aube peut être facilement réalisé.

 

Parmi les alternatives pour le processus du ripaton d'aube, le profil du cathode de accepter formée est difficile dans traiter, et élément ensemble de montages scellés se révèle être nécessaire. La cathode doit être tournée afin de entrer dans le passage inter-feuilles, tandis que la accepter générée par CN se trouve être simple, mais le calcul une trajectoire de mouvement est relativement compliqué. Compte tenu des facteurs ci-dessus, le programme de traitement génératif CNC est préféré, à connaître un magazine télé deux.

 

2 Processus du rachis et du récipient relatives au feuilles

 

2. 1 Calcul de la trajectoire de action

 

À

 

 

Le pot de feuilles et ce dos de feuille sont traités par un système étape par étape, mais aussi les trajectoires de valse de traitement sont calculées en fonction du cruche de feuilles et du dos de la feuille respectivement. Le processus du calcul de la trajectoire relatives au mouvement est le suivant: Tout d'abord, utilisez la majorité des données de contour de la feuille de fond et du pot de feuille extraites du modèle géométrique comme données de base pour le calcul, ajustez les points de données, puis discrétisez la courbe. Puisque les formes de nombreuses pots à feuilles et des dos du feuilles sont similaires, ces techniques de calcul relatives au leurs trajectoires de mouvement de traitement sont les mêmes. Ce qui suit prend des pots de feuilles tel que exemple pour illustrer un processus de opération un ensemble de trajectoires de action.

 

2. 2 Conception de cathode

 

La conception de nombreuses cathodes est la clé de l'usinage électrochimique. Au sein de la division de la zone du traitement, la forme du dos des feuilles adjointe de pot de feuilles fut préalablement conçue, mais tel le pot de feuilles & le dos des feuilles sont traités séparément, la taille de la surface inférieure une cathode est environ moitié plus petite sommaire celle de le récipient relatives au feuilles et le dos de feuille traités en même temps. Par conséquent, une conception du champ d'écoulement est à vocation plus difficile mais aussi nécessite l'aide d'un logiciel de CAO, de simulation de procédés d'usinage électrochimique, de hypocrisie de valse et de simulation de champ d'écoulement.

 

Le pot à feuilles et cette cathode arrière chez feuilles sont composés d'une plaque de recouvrement & d'une plaque inférieure. À travers rapport à une cathode traitée en même temps que le cruche à feuilles et ce dos des feuilles, la cathode présente les améliorations suivantes.

 

(1) L'angle entre la plaque principale mais aussi le margelle de montage de une plaque inférieure est changé en 90b, ceci se révèle être pratique concernant le réglage de l'outil d'usinage ainsi la compensation des erreurs d'usinage; la distribution de cette marge du pied du pale est modifiée sur la corrigeant l'angle entre la pale avant et une pale principale; L'angle inclus du bord avant se trouve être déterminé en fonction relatives au la dimension de la zone de processus.

 

(2) L'orifice de remplissage de fluide sur la feuille inférieure de cathode est étendu vers l'avant de sorte à renforcer le remplissage de liquide; la sortie de liquoreux à propos de la surface inférieure adopte une conception asymétrique pour répondre aux conditions du pression du bassin relatives au feuille et du dos de feuille.

 

(3) La surcoupe causée par le traitement du rachis de la lame n'est plus améliorée en corrigeant l'inclinaison de plaque du recouvrement, mais est résolue à travers une méthode de compensation relatives au mouvement, créant la majorité des conditions pour la conception du champ d'écoulement une cathode pour le traitement du dos de cette lame avec une réduit croix- dimensions du la section.

 

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