新型开式砂带磨削技术及其试验研究

新型开式砂带磨削技术及其试验研究叶片和整体叶盘是航空发动机的关键零部件 , 其制造水平是一个国家科技和工业水平的重要体现。由于叶片根部和阻尼台转接角R极小，常规砂带磨削方式难以进彳T磨削，当前广泛采取人工抛磨的方法对叶片根部和阻尼台转接角R进行抛磨 , 造成磨削效率低、次品率高等问题。航空发动机整体叶盘与传统形式的叶盘相比具有性能更高、更稳当的优势,是未来的发展趋势。但由于整体叶盘流道狭窄及国外技术的封锁 , 目前国内各类叶盘仍主要采用人工进行抛磨。制约砂带磨削技术在整体叶盘自动抛磨领域发展的原因在于整体叶盘加工区域大 , 而闭式砂带磨削砂带寿命短无法实现连续加工 , 造成加工质量一致性差。因此 , 本课题针对航空发动机叶片及整体叶盘的数字化抛磨难题 , 结合现有砂带磨削技术的基础上提出一种新型开式砂带磨削技术。课题结合工程实际确定新型开式砂带磨削技术的技术要求, 并提出两种适用于该技术的方案, 通过理论分析及相关试验研究确定开式砂带磨头方案。分析新型开式砂带磨削方法的工作原理, 建立砂带缠绕运动数学方程。确定开式砂带磨头的控制要求，结合西门子SIMOTION!动控制系统特点确定系统控制方案, 并编写控制程序。探讨了新型开式砂带磨削技术的部分关键问题 , 包括新型开式砂带磨头工作模式设计、电机超速比参数的重要性及其有效取值范围及砂带断裂情况等问题 , 并针对上述问题提出相应解决方案。基于上述研究开展板材及棒材的磨削试验验证了这种磨削技术的可靠性 , 为航发整体叶盘和叶片的磨削提供参考。开展航发叶片及整体叶盘的抛磨试验, 验证新型开式砂带磨削技术用于解决航发叶片及整体叶盘数字化抛磨难题的可行性。