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3电解加工(ECM)整体叶盘
精密振动电解加工应用于高温合金整体盘的精密高效加工,与数控铣削方法相比有着效率高(工时可减少50%以上)、加工高强度/高硬度材料时电极(刀具)无损耗、加工薄型结构无残余应力和变形的优势。电解加工优质、高效的技术特点在批量研制中十分突出。美、德、荷、日等国家十分重视电解加工在整体结构中的作用,不间断地进行系统研究。
美国GE早在20世纪80年代末就采用数控电解加工了T700的钢制整体叶盘、F22的GE37/YF120发动机的钛制整体叶盘及F414发动机的高温合金整体叶盘。与数控铣削加工方法相比,电解加工的加工时间减少了50%~85%。在整体叶盘叶栅高效去除加工技术上,GE公司采用了效率更高的多轴数控电接触加工方式,采用成形或近成形阴极进行多坐标数控送进运动实现加工,加工出的叶片叶型仍留有一定余量,该技术已在中国申报了专利。
美国Teleflex˙Aerospace公司是支持商务与军用飞机的公司。该公司实现了密集叶栅整体叶盘等结构的五坐标数控电解加工,并具备了成熟的表面抛光等相关技术。其生产线专门为GE、罗˙罗和普惠等大公司电解加工航空整体叶盘等复杂结构件。
荷兰Philips Aerospace公司宣布将采用电解加工直径达1.1m的整体叶盘,该盘将用于联合攻击机(JSF)项目的F136发动机中。据报道,JSF项目把制造成本放在首位,从研制阶段到批量生产阶段,电解加工成为其首选。
德国MTU公司2000年后首次成功应用精密振动电解加工技术加工EJ200高温合金整体叶盘,叶盘直径为φ650mm,电解加工后叶型达到了最终精度,不需要进行后续修整。
TU研制出了世界上第一台专用于加工整体叶盘的精密振动电解加工设备,在该设备上,集成了具备世界领先水平的振动进给匹配技术、短路保护技术以及精密过滤技术。
电解加工精度一旦可以满足整体叶盘加工要求后,结合其无可比拟的高效率,将会在难加工材料整体结构制造中占据重要的地位。美国航空宇航制造公司(GKN)预测:未来5~6年内电解加工整体叶盘的市场将增长400%。
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