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考虑流场特性的发动机叶片电解加工阴极设计及数值仿真 被引量:16
1
作者 孙春华 朱荻 +1 位作者 李志永 王蕾 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期613-617,共5页
为了提高阴极设计的精度 ,本文在考虑流场特性的基础上 ,分析了气泡率、温度、压力以及流速等因素对电解加工的影响 ,建立了电解加工间隙的数学模型 ,完成了叶片叶盆电解加工的阴极设计 ,同时对加工间隙中电场强度的分布进行了仿真 ,并... 为了提高阴极设计的精度 ,本文在考虑流场特性的基础上 ,分析了气泡率、温度、压力以及流速等因素对电解加工的影响 ,建立了电解加工间隙的数学模型 ,完成了叶片叶盆电解加工的阴极设计 ,同时对加工间隙中电场强度的分布进行了仿真 ,并和根据单纯考虑电场作用的模型所设计的阴极进行了对比 .结果表明 ,同时考虑流场和电场两因素时 ,间隙内的电场强度比单纯考虑电场因素时的电场强度大 9% ,其分布和叶片型面变化接近 ,说明考虑流场特性的阴极设计模型更能够真实的反映加工工件型面的变化 ,更加符合电解加工实际物理过程的本质 ,从而提高了阴极设计的精度 ,减少了阴极修正的次数 . 展开更多
关键词 电解加工 阴极设计 流场 电场
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闭式整体叶轮叶间流道电解加工阴极设计 被引量:6
2
作者 王军 赵建社 +1 位作者 刘辰 徐家文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1414-1417,共4页
数控电解/数控电火花组合电加工技术是解决闭式整体叶轮加工难题的有效工艺方法,其中数控电解是提高综合加工效率的关键,而阴极设计则是电解加工的核心技术。以某型三元流闭式整体叶轮上复杂气流通道的数控电解加工为例,介绍了一种阴极... 数控电解/数控电火花组合电加工技术是解决闭式整体叶轮加工难题的有效工艺方法,其中数控电解是提高综合加工效率的关键,而阴极设计则是电解加工的核心技术。以某型三元流闭式整体叶轮上复杂气流通道的数控电解加工为例,介绍了一种阴极设计方法。通过工艺试验,加工出的试件能均匀留出0.5-0.7mm加工余量,符合组合电加工的工序要求。 展开更多
关键词 阴极设计 闭式整体叶轮 电解加工 数控
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电场和流场数值模拟的电化学加工阴极设计 被引量:6
3
作者 王福元 徐家文 +1 位作者 赵建社 葛媛媛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期106-109,共4页
针对传统阴极设计方法存在的问题,提出了利用数值模拟法设计电化学加工阴极的方法.给出了数值模拟法设计阴极的实现过程和初始阴极形状的确定方法,建立了电化学加工的数学模型,采用有限元方法对加工过程的电场和流场进行连续的计算... 针对传统阴极设计方法存在的问题,提出了利用数值模拟法设计电化学加工阴极的方法.给出了数值模拟法设计阴极的实现过程和初始阴极形状的确定方法,建立了电化学加工的数学模型,采用有限元方法对加工过程的电场和流场进行连续的计算和分析,开发了阴极设计的工具软件并进行了实际应用.应用结果表明,该方法可提高设计精度20%~30%,减少了加工试验次数,缩短了设计周期. 展开更多
关键词 电化学加工 阴极设计 数值模拟
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整体叶盘电解加工移动密封阴极设计与试验 被引量:6
4
作者 刘嘉 朱栋 +1 位作者 万龙凯 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期1847-1851,共5页
在整体叶盘的电解加工中,叶间区域易发生加工意外。通过有限元流场分析发现该区域存在过流面积突变。为了改善该区域流场,设计了一种消除过流面积突变的移动密封阴极结构。改进流场的有限元分析结果表明,移动密封阴极结构显著提升了电... 在整体叶盘的电解加工中,叶间区域易发生加工意外。通过有限元流场分析发现该区域存在过流面积突变。为了改善该区域流场,设计了一种消除过流面积突变的移动密封阴极结构。改进流场的有限元分析结果表明,移动密封阴极结构显著提升了电解液流场的稳定性。移动密封阴极的电解加工试验结果表明,新型阴极显著提升了加工稳定性,试验件具有较好的加工重复性与表面质量。 展开更多
关键词 电解加工 整体叶盘 阴极设计 流场
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基于叶栅通道可加工性分析的整体叶盘径向电解加工阴极设计及实验 被引量:7
5
作者 孙伦业 徐正扬 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1137-1141,共5页
为提高叶栅通道加工质量,针对径向进给的电解加工方式,分析了通道可加工性问题,通过通道模型离散化处理,得到了加工边界曲面;讨论了进给角度与加工余量均匀性的影响,确定了合理的进给方向。在此基础上对阴极侧面轮廓和端面型面进行了设... 为提高叶栅通道加工质量,针对径向进给的电解加工方式,分析了通道可加工性问题,通过通道模型离散化处理,得到了加工边界曲面;讨论了进给角度与加工余量均匀性的影响,确定了合理的进给方向。在此基础上对阴极侧面轮廓和端面型面进行了设计,并制备了加工所需的工具阴极,利用自行研制的整体叶盘电解加工平台开展了工艺实验。结果表明:加工出的通道试件轮毂成形精度高,叶根部位加工质量好,叶盆、叶背余量分布均匀一致,能够满足后续叶片精加工要求。 展开更多
关键词 整体叶盘 叶栅通道 可加工性 电解加工 径向进给 阴极设计
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基于叶片电解加工电场和流场特性的阴极设计及工艺试验研究 被引量:9
6
作者 李志永 朱荻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期1463-1466,1483,共5页
针对航空发动机叶片电解加工阴极设计这一具体工程应用,在模型叶片三维实体建模的基础上,着重研究两种阴极设计方法,即基于叶片电解加工实际电场分布的阴极设计有限元数值解法以及同时考虑极间电场和电解液流场特性的阴极设计有限元数... 针对航空发动机叶片电解加工阴极设计这一具体工程应用,在模型叶片三维实体建模的基础上,着重研究两种阴极设计方法,即基于叶片电解加工实际电场分布的阴极设计有限元数值解法以及同时考虑极间电场和电解液流场特性的阴极设计有限元数值解法。详细地对比了两种阴极设计方法对极间电势分布、间隙分布和阴极边界条件的影响,通过一系列的工艺试验验证了同时考虑电解加工电场和流场特性的阴极设计方法较单纯考虑电场特性的阴极设计方法更全面、更符合电解加工的实际物理过程,因而所设计的阴极更加精确合理。 展开更多
关键词 叶片 电解加工 阴极设计 电场 流场
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电解加工阴极设计CAD/CAE/CAM系统的开发 被引量:6
7
作者 孙春华 朱荻 +1 位作者 李志永 王蕾 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期684-686,722,共4页
在分析电解加工阴极设计所存在问题的基础上 ,提出了阴极设计CAD/CAE/CAM系统的结构框架以及开发策略。该系统基于专家系统 ,结合专业技术人员和领域专家的经验来优选工艺参数 ,并且采用基于自由边界的数值算法 ,保证算法的收敛性。从... 在分析电解加工阴极设计所存在问题的基础上 ,提出了阴极设计CAD/CAE/CAM系统的结构框架以及开发策略。该系统基于专家系统 ,结合专业技术人员和领域专家的经验来优选工艺参数 ,并且采用基于自由边界的数值算法 ,保证算法的收敛性。从而提高了阴极设计的精度 ,实现了电解加工工具阴极设计真正意义上的CAD/CAE/CAM集成。 展开更多
关键词 电解加工(ECM) CAD/CAE/CAM 专家系统 阴极设计
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基于间隙电导率模型的叶片电解加工阴极设计 被引量:6
8
作者 李志永 朱荻 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期73-77,共5页
考虑流场因素的影响是电解加工阴极设计的重要方面.本研究在流场特性的基础上,重点考虑了电解液温升、气泡率、压力等因素对电导率的影响,建立了间隙内沿液流方向的电导率变化数学模型,并将该模型运用在工具阴极的设计中.同时将在该电... 考虑流场因素的影响是电解加工阴极设计的重要方面.本研究在流场特性的基础上,重点考虑了电解液温升、气泡率、压力等因素对电导率的影响,建立了间隙内沿液流方向的电导率变化数学模型,并将该模型运用在工具阴极的设计中.同时将在该电导率模型基础上求解的间隙分布和只考虑电场因素的间隙分布进行了分析比较.结果表明,在电导率模型基础上设计的阴极模型更能真实地反映加工工件型面的变化,更符合电解加工的实际物理过程. 展开更多
关键词 电解加工 流场 电导率 阴极设计
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电化学加工阴极设计边界调整法 被引量:4
9
作者 唐兴伦 张之敬 宁汝新 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期106-109,共4页
针对电化学加工阴极设计这一有势场 Laplace逆问题 ,给出了一种阴极设计方法——阴极边界调整法。该方法在假设阴极边界已知的情况下 ,采用有限元计算获得阳极边界电场分布 ,并求与实际阳极电场分布间的方差和。若此方差和在规定的误差... 针对电化学加工阴极设计这一有势场 Laplace逆问题 ,给出了一种阴极设计方法——阴极边界调整法。该方法在假设阴极边界已知的情况下 ,采用有限元计算获得阳极边界电场分布 ,并求与实际阳极电场分布间的方差和。若此方差和在规定的误差范围内 ,则此时对应的假设阴极边界即为所求阴极边界。否则 ,调整阴极边界进行迭代计算 ,直到方差和满足要求为止。计算和实验结果表明 ,阴极边界调整法收敛性较好 ,迭代次数适当 ,能满足设计要求。 展开更多
关键词 电化学加工 阴极设计 有限元法 阴极边界调整
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基于正问题数值求解模拟“试验修整”的电解加工阴极设计 被引量:8
10
作者 孙春华 朱荻 李志永 《机械设计与制造》 2004年第6期81-83,共3页
提出了一种电解加工工具阴极设计的新方法。该方法将生产实际中制造阴极的过程再现于计算机上。采用有限元求解拉普拉斯方程得到加工间隙中的电位分布,通过不断地将获得的等位线与理想工件边界进行比较,将得到的差值映射到阴极端用来... 提出了一种电解加工工具阴极设计的新方法。该方法将生产实际中制造阴极的过程再现于计算机上。采用有限元求解拉普拉斯方程得到加工间隙中的电位分布,通过不断地将获得的等位线与理想工件边界进行比较,将得到的差值映射到阴极端用来指导阴极的修整,直到工件阳极端的差值小于所允许的值。由于该方法的数值计算是基于拉普拉斯方程的正问题进行的,具有易于处理复杂边界、收敛性好、精度高的特点。同时进行了试验,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 电解加工(ECM) 阴极设计 有限元 试验修整
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采用非线性电解液的叶片电解加工阴极设计 被引量:2
11
作者 王蕾 朱荻 李志永 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期229-232,共4页
工具阴极设计是航空发动机叶片电解加工工艺过程中的关键环节。本文采用有限元数值算法求解加工间隙内的电场分布,考虑非线性电解液对成型规律的影响,进行叶片的阴极设计计算。对加工间隙分布的分析表明,将非线性电解液的影响带入阴极... 工具阴极设计是航空发动机叶片电解加工工艺过程中的关键环节。本文采用有限元数值算法求解加工间隙内的电场分布,考虑非线性电解液对成型规律的影响,进行叶片的阴极设计计算。对加工间隙分布的分析表明,将非线性电解液的影响带入阴极求解中,能使所研究的问题更接近实际情况,从而能提高阴极设计的精度。 展开更多
关键词 电解加工 非线性电解液 数值算法 阴极设计
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整体叶轮叶片型面的展成电解精加工阴极设计 被引量:2
12
作者 康敏 徐家文 严德荣 《新技术新工艺》 北大核心 2004年第9期30-31,共2页
针对小型整体叶轮叶间通道窄的特点 ,设计了 1种横截面为扁平矩形的整体结构的内喷式阴极 ,介绍了该阴极的结构、各主要尺寸的确定及其制造方法。
关键词 整体叶轮 精加工 阴极设计 叶片型面 制造方法 尺寸 整体结构 横截面 小型 矩形
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应用数据表进行电解加工阴极设计 被引量:5
13
作者 陈远龙 朱树敏 陈心昭 《电加工与模具》 2001年第4期27-31,共5页
通过合理设计工艺试验 ,建立了电解加工阴极设计数据表 ,首创应用数据表进行阴极设计的方法。通过活扳手扳口锻模型腔加工的阴极设计和加工试验 ,证明该方法可大大缩短阴极迭代修正的次数和时间 。
关键词 电解加工 阴极设计 数据表
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基于间隙实际电场分布的叶片电解加工阴极设计 被引量:3
14
作者 李志永 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期33-37,共5页
根据电解加工的基本原理,探讨了基于间隙内简化电场和基于间隙内实际电场分布数学模型的叶片电解加工阴极设计方法,对比分析了这两种阴极设计方法对间隙内电场强度分布的影响,通过一组工艺试验验证了阴极设计的精度.结果表明,基于间隙... 根据电解加工的基本原理,探讨了基于间隙内简化电场和基于间隙内实际电场分布数学模型的叶片电解加工阴极设计方法,对比分析了这两种阴极设计方法对间隙内电场强度分布的影响,通过一组工艺试验验证了阴极设计的精度.结果表明,基于间隙内实际电场分布的有限元阴极设计方法更符合电解加工的实际物理过程,阴极设计更加精确合理. 展开更多
关键词 间隙 叶片 电解加工 阴极设计 有限元
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精密展成电解加工整体叶轮的阴极设计 被引量:1
15
作者 康敏 徐家文 《工具技术》 北大核心 2001年第10期21-23,共3页
介绍了应用精密展成电解法精加工整体叶轮叶片型面所用阴极的设计方法 ,分析了该阴极的结构形式并给出了该阴极各结构尺寸的确定方法。
关键词 整体叶轮 电解加工 阴极设计 数控加工
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基于电解液非线性特性的叶片电解加工阴极设计 被引量:2
16
作者 李志永 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第1期67-69,共3页
叶片是航空发动机的关键零件,以某型航空发动机转子叶片为研究对象,针对叶片电解加工阴极设计这一工程问题,着重考察了采用非线性电解液进行加工时,电解液的非线性特性对阴极设计的影响。本文首先建立了模型叶片的三维实体造型,在此基... 叶片是航空发动机的关键零件,以某型航空发动机转子叶片为研究对象,针对叶片电解加工阴极设计这一工程问题,着重考察了采用非线性电解液进行加工时,电解液的非线性特性对阴极设计的影响。本文首先建立了模型叶片的三维实体造型,在此基础上探讨了电解液的非线性特性对电解加工过程和阴极设计产生影响的机理,通过半实验法与数据库技术相结合的方式有效的将这种非线性特性集成到阴极设计方法中。 展开更多
关键词 电解加工 叶片 电解液 非线性 阴极设计
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展成电解加工中的内喷式阴极设计 被引量:9
17
作者 张永俊 徐家文 《电加工》 1993年第5期23-25,共3页
论述了展成电解加工中的内喷式阴极设计原则。结合整体叶轮的加工,介绍了阴极结构形式选择和尺寸设计,并在工艺实验中得到检验。
关键词 履成 电解加工阴极设计
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电解加工的辅助阴极设计
18
作者 邹峰 于爱兵 +1 位作者 黄成德 关海波 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第9期136-138,共3页
根据电解加工的成形理论设计辅助阴极工具的形状,应用有限元法求解拉普拉斯方程的反边界问题,设计出阴极的形状曲线。通过阳极边界电场强度的分析与对比,进一步验证所设计的阴极形状,评价阴极的设计精度。应用Matlab编程求解辅助阴极工... 根据电解加工的成形理论设计辅助阴极工具的形状,应用有限元法求解拉普拉斯方程的反边界问题,设计出阴极的形状曲线。通过阳极边界电场强度的分析与对比,进一步验证所设计的阴极形状,评价阴极的设计精度。应用Matlab编程求解辅助阴极工具的外形曲线,并用ANSYS软件分析和验证电场的分布。研究结果表明,该阴极设计方法可行,设计计算误差较小,可以快速准确地设计出复杂的阴极形状。 展开更多
关键词 辅助 研究结果 验证 分析 评价 对比 形状 电解加工 阴极设计 工具
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叶片电解加工中二维/三维法向间隙分布对阴极设计的影响
19
作者 李志永 季画 《工具技术》 北大核心 2005年第10期37-39,共3页
以某型航空发动机转子叶片为研究对象,在阴极设计cosθ法的基础上,探讨了阴极进给方向与叶片型面二维截面法向夹角及其与叶片型面三维法向夹角对间隙分布及阴极设计的影响。讨论了基于叶片二维截面法向设计时,设计误差产生的根源,并给... 以某型航空发动机转子叶片为研究对象,在阴极设计cosθ法的基础上,探讨了阴极进给方向与叶片型面二维截面法向夹角及其与叶片型面三维法向夹角对间隙分布及阴极设计的影响。讨论了基于叶片二维截面法向设计时,设计误差产生的根源,并给出了合理的设计结果。 展开更多
关键词 电解 叶片 法向间隙 阴极设计 转子叶片 二维 电解加工 三维 叶片型面 航空发动机
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基于Ansys的电化学加工辅助阴极设计 被引量:3
20
作者 刘彩琴 唐俊英 《电加工与模具》 2002年第6期30-33,共4页
根据电化学加工极间间隙电势分布的拉普拉斯方程 ,提出了一种阴极设计算法———误差调整法。该算法的实现主要采用了Ansys有限元计算软件。计算结果表明 :该法计算迭代次数较为适当 ,对于精度要求不高的电化学加工阴极设计 ,基于Ansys... 根据电化学加工极间间隙电势分布的拉普拉斯方程 ,提出了一种阴极设计算法———误差调整法。该算法的实现主要采用了Ansys有限元计算软件。计算结果表明 :该法计算迭代次数较为适当 ,对于精度要求不高的电化学加工阴极设计 ,基于Ansys的辅助阴极设计有效可行。 展开更多
关键词 ANSYS 电化学加工 阴极设计 有限元计算
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