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航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工数值模拟与分析

李鹏 李文辉 李秀红 杨胜强 郭鹏辉

李鹏,李文辉,李秀红, 等. 航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工数值模拟与分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(4):633-640 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200089
引用本文: 李鹏,李文辉,李秀红, 等. 航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工数值模拟与分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(4):633-640 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200089
LI Peng, LI Wenhui, LI Xiuhong, YANG Shengqiang, GUO Penghui. Numerical Simulation and Analysis of Rotary-typed Mass Finishing for Aeroengine Blisk[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(4): 633-640. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200089
Citation: LI Peng, LI Wenhui, LI Xiuhong, YANG Shengqiang, GUO Penghui. Numerical Simulation and Analysis of Rotary-typed Mass Finishing for Aeroengine Blisk[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(4): 633-640. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200089

航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工数值模拟与分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200089
基金项目: 国家自然科学基金(51875389,51975399)与山西省自然科学基金(201801D111002)
详细信息
    作者简介:

    李鹏(1995−),硕士研究生,研究方向为精密零件表面光整加工,563407044@qq.com

    通讯作者:

    李文辉,教授,博士生导师,wenhui_li7190@126.com

  • 中图分类号: TG156

Numerical Simulation and Analysis of Rotary-typed Mass Finishing for Aeroengine Blisk

  • 摘要: 为探究航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工的作用机理,基于离散元法对加工过程进行仿真计算。以叶片表面的Archard磨损量和累积接触能量为评价标准,研究滚抛磨块装入量和滚筒转速对加工效果的影响。结果表明:叶片型面的加工效率受工艺参数的影响较大,且叶背、叶盆呈现出明显的差异。回转式滚磨光整加工可以有效保证不同叶片间的加工均匀一致性,且在50%装入量、60 r/min转速条件下,同一叶片不同区域的加工均匀性最好。综合考虑加工效率与加工均匀性,优选以下参数范围:50%~60%装入量;0.65nmax~0.8nmax转速。
  • 图  1  整体叶盘有限元模型

    图  2  整体叶盘与滚筒相对位置示意图

    图  3  数据区域分布

    图  4  滚抛磨块装入量对加工效率的影响

    图  5  加工区域分布

    图  6  一周期内磨损量与累积接触能量变化曲线

    图  7  不同叶片之间磨损量的相对标准偏差变化

    图  8  同一叶片不同区域间磨损量的相对标准偏差变化

    图  9  不同装入量条件下叶背、叶盆型面磨损云图

    图  10  滚筒转速对加工效率的影响

    图  11  筒壁区域滚抛磨块数量统计

    图  12  不同叶片之间磨损量的相对标准偏差变化情况

    图  13  同一叶片不同区域间磨损量的相对标准偏差变化情况

    图  14  不同滚筒转速条件下叶背、叶盆型面磨损云图

    表  1  材料的本征参数[18]

    名称泊松比剪切模量/Pa密度/(kg·m−3)
    颗粒 0.21 1.24 × 1011 2675
    滚筒 0.28 3.20 × 109 1150
    工件 0.33 4.50 × 1010 4500
    下载: 导出CSV

    表  2  仿真所需的接触参数[18]

    相互作用碰撞恢复系数静摩擦因数滚动摩擦因数
    颗粒-颗粒0.750.300.03
    颗粒-滚筒0.500.260.10
    颗粒-工件0.750.300.05
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-01-16
  • 网络出版日期:  2021-04-16
  • 刊出日期:  2021-04-16

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