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整体叶盘是航空发动机的主要零部件之一,由轮盘基体和叶片组成一个整体,替代了轮盘和叶片联接的结构,有效减少了航空发动机零件数量、提高了推重比、增加了可靠性,被广泛应用于现代航空发动机中。整体叶盘长期在高温、高压、高转速的恶劣条件下工作,其材料多为耐高温、抗氧化、抗热腐蚀、疲劳性能和断裂性能优良的合金材料,尤其是近年来超薄、大扭角、窄流道等特殊结构的出现,使得整体叶盘加工技术成为航空发动机制造的关键。电解加工具有加工效率高,表面质量好、工具无损耗、无加工残余应力等优点,已经成为航空发动机整体叶盘的主要制造方法之一。整体叶盘电解加工一般分为两个步骤:叶栅通道粗加工和叶片型面精加工。叶片型面精加工过程中,提高叶片的成形精度是整体叶盘电解加工研究的重点内容。本文依据目前整体叶盘电解加工的研究现状,开展了针对整体叶盘型面电解加工的技术研究。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1.根据电场基本理论,建立型面电解加工模型,利用有限元法对加工过程进行模拟仿真,分析了工件阳极的动态成形过程,开展了对毛坯最小加工余量的研究,建立了基于型面电解加工的阴极设计模型,通过设计模型进行了工具阴极设计。2.针对具体整体叶盘,根据毛坯最小加工余量分析方法,计算型面电解加工进入平衡状态所需的最小加工余量(叶盆最小余量为1.92mm,叶背最小余量为2.05mm),开展工艺试验,试验结果表明:采用毛坯(叶盆最小余量为2.01mm,叶背最小余量为2.13mm)进行型面电解加工试验时,加工进入了平衡状态,没有过切情况的发生,验证了最小余量分析方法的正确性。3.针对具体整体叶盘,根据所建立的阴极设计模型进行工具阴极设计,开展了工艺试验,试验结果表明:采用cosθ法设计的工具阴极,经过两次修正后,叶盆、叶背加工精度由原来的余量差0.367mm、0.541mm提高到叶盆加工余量差0.186mm、叶背加工余量差0.295mm;采用阴极设计模型所设计的工具阴极进行加工试验,获得了较高的加工精度(叶盆加工余量差0.217mm、叶背加工余量差0.332mm);验证了阴极设计模型的正确性。