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第1章 整体构件加工技术概述1

1.1 整体构件设计对于提高武器装备性能的重要作用2

1.1.1 整体构件设计提高航空航天发动机整体性能2

1.1.2 小型整体构件对提高武器装备的整体性能和轻量化、小型化的重要意义3

1.2 整体构件结构特点及加工工艺4

1.2.1 整体构件的结构特点及分类4

1.2.2 整体构件加工工艺分析6

1.3 整体构件加工技术7

1.3.1 精密铸造7

1.3.2 多轴数控铣削8

1.3.3 焊接9

1.3.4 数控电火花加工12

1.3.5 电解加工13

第2章 整体叶轮数控展成电解加工18

2.1 电解加工18

2.1.1 电解加工原理与特点18

2.1.2 电解加工的应用20

2.2 整体叶轮的电解加工方法21

2.2.1 整体叶轮结构特点与加工难点21

2.2.2 整体叶轮的电解加工方法22

2.2.3 数控展成电解加工技术24

2.3 数控展成电解加工成形规律27

2.3.1 展成电解加工运动分析及简化27

2.3.2 展成电解加工成形规律的基本分析29

2.3.3 叶间通道数控展成电解加工间隙变化的微分方程29

2.3.4 计算结果的试验验证31

2.4 整体叶轮数控展成电解加工运动及编程34

2.4.1 展成运动方案34

2.4.2 叶片型面数据处理38

2.4.3 展成运动轨迹计算44

2.4.4 多轴联动的运动参数计算45

2.4.5 基于C++语言的计算机辅助数控编程47

2.5 整体叶轮数控展成电解加工设备49

2.5.1 五轴数控展成电解加工机床及多轴联动数控系统49

2.5.2 工装夹具设计50

2.5.3 阴极设计制造56

2.5.4 误差分析59

2.6 整体叶轮叶间通道数控展成电解加工64

2.6.1 整体导风轮叶间槽数控展成电解加工64

2.6.2 整体涡轮数控展成电解试验加工66

2.7 整体叶轮叶片型面数控展成电解精加工69

2.7.1 加工方案69

2.7.2 直线刃边阴极展成加工平面的工艺规律69

2.7.3 叶片型面精加工72

第3章 整体叶轮数控展成电解磨削74

3.1 数控展成电解磨削机理74

3.1.1 电解磨削74

3.1.2 电解磨削表面的整平机理75

3.1.3 型面数控展成电解磨削的技术方案78

3.1.4 型面数控展成电解磨削工艺规律79

3.2 叶片型面数控展成电解磨削运动及数控编程83

3.2.1 叶片型面分类及展成运动设计83

3.2.2 运动轨迹计算及数控编程91

3.3 整体叶轮叶片型面数控展成电解磨削加工97

3.3.1 叶片型面数控展成电解磨削设备97

3.3.2 叶片型面数控展成电解磨削工艺参数100

3.3.3 叶片型面数控展成电解磨削工艺规律100

3.3.4 整体叶轮叶片型面数控展成电解磨削加工104

3.3.5 叶片型面数控展成电解磨削误差分析106

第4章 闭式整体构件组合电加工111

4.1 闭式整体构件结构特点及加工方法111

4.1.1 几何结构特点及分类111

4.1.2 加工工艺难点112

4.1.3 加工方法简介113

4.2 闭式整体构件组合电加工总体方案116

4.2.1 组合电加工技术特点116

4.2.2 加工工艺流程116

4.2.3 数字化制造技术的应用117

4.2.4 若干关键技术118

4.3 异形型腔数控电解加工122

4.3.1 异形型腔数控电解加工模型的建立及求解的思路122

4.3.2 异形型腔数控电解加工的数学物理模型122

4.3.3 GH4169材料电解加工特性128

4.4 异形型腔数控电火花加工136

4.4.1 异形型腔数控电火花加工工艺136

4.4.2 影响数控电火花加工精度的主要因素139

4.4.3 数控电火花加工表面质量139

4.4.4 基于通用精密电火花成形加工机床的工艺参数选择141

4.4.5 电极及其加工运动轨迹设计142

4.4.6 GH4169材料电火花加工特性试验研究145

4.5 闭式整体构件组合电加工数字化制造技术149

4.5.1 组合电加工过程数字化技术运用总体方案149

4.5.2 闭式整体构件组合电加工CAD/CAE/CAM技术平台149

4.5.3 闭式整体构件建模与数据处理156

4.5.4 加工运动轨迹计算与数控编程163

4.5.5 数控电加工过程的几何仿真165

4.5.6 异形型腔数控电解加工成形过程仿真170

4.5.7 工装夹具的数字化设计182

4.5.8 数字化测量与误差分析183

4.6 典型闭式整体构件组合电加工实例186

4.6.1 整体扩压器组合电加工187

4.6.2 带冠整体叶轮组合电加工196

4.6.3 三元流闭式叶轮组合电加工207

第5章 数控展成蠕动进给超声磨削陶瓷叶轮218

5.1 工程陶瓷型面加工概述218

5.2 蠕动进给超声磨削机理223

5.2.1 陶瓷材料延性域磨削加工机理223

5.2.2 蠕动进给超声磨削陶瓷材料的静载荷理论模型227

5.2.3 陶瓷材料蠕动进给超声磨削过程的理论分析232

5.3 陶瓷材料蠕动进给超声磨削工艺规律236

5.3.1 磨削参数对加工表面粗糙度和材料去除率的影响238

5.3.2 振动方向对加工表面粗糙度和材料去除率的影响242

5.3.3 复合进给对加工表面粗糙度和材料去除率的影响243

5.3.4 磨削速度对加工质量的影响244

5.4 数控展成蠕动进给超声磨削设备246

5.4.1 电动机变频调速控制系统247

5.4.2 磨轮驱动系统250

5.4.3 超声振动系统252

5.4.4 超声变幅杆计算机辅助设计255

5.5 数控展成蠕动进给超声磨削试验加工陶瓷叶轮263

5.5.1 圆弧曲面的数控展成蠕动进给超声磨削试验加工263

5.5.2 扭曲直纹面的数控展成蠕动进给超声磨削试验加工268

第6章 整体构件特种加工技术发展趋势272

6.1 向更加稳定、更加优质、更加高效的加工目标发展272

6.2 基于加工原理拓展创新加工技术274

6.2.1 改进特种加工性能的新技术措施274

6.2.2 复合特种加工277

6.3 基于技术集成创新加工技术277

6.3.1 组合加工277

6.3.2 合理应用数字化制造技术278

6.3.3 充分应用计算机技术279

6.4 研制高精度、高可靠性的加工设备279

6.5 扩大推广应用，在应用中发展提高280

参考文献282