廖德平,李寒松,徐正扬,孙伦业,朱 荻

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)

整体叶盘结构应用于新型航空发动机后,不仅有效减轻了发动机重量,减少了零件数量,还提高了发动机的推重比和可靠性,成为新型航空发动机的关键部件[1]。由于整体叶盘叶形复杂,精度要求高,且多采用钛合金、高温合金等难加工材料,给制造带来很大困难[2]。

整体叶盘的加工方法主要有数控铣削、电解加工等。数控铣削加工柔性好,可加工各种复杂形状的工件,在可切削材料的加工中能取得很好的加工效果,是目前加工整体叶盘的主要方法之一。但其在加工过程中刀具损耗严重,且在加工小通道、薄壁叶片和难加工材料时较困难[3]。电解加工是利用金属工件在电解液中发生阳极溶解反应来去除材料的一种加工方法。由于它具有工具电极无损耗、无切削力、不受材料强度和硬度的限制、可加工复杂型面等诸多优点[4-5],故受到了国内外学者的重视,并对此展开了一系列研究,取得了诸多成果,如:采用直线刃展成数控电解加工整体叶盘[6];采用倒置绝缘腔电极进行叶盘电解加工[7];在加工整体叶盘的过程中,测得了电流效率和电流密度之间的关系[8];分析了电解液浓度和流场对电解加工的影响[9];优化了电解加工的加工路径[10]等。

整体叶盘电解加工一般分为两个步骤:叶栅通道预加工和叶片型面精加工。径向进给电解加工属于叶栅通道预加工,其叶栅通道的余量和余量差(留给精加工的最大余量和最小余量的差值)会直接影响后续型面精加工的加工精度,因此有必要对影响叶栅通道余量的因素进行分析。……