根据某航空发动机滑油系统滑油泵增压级转轴断裂发生故障,通过仿真、宏观检查、微观电镜扫描方法分析,得出转轴断裂的主要原因是转轴疲劳寿命设计不足,以及转轴加工过程中产生的重熔层诱发了裂纹产生,导致转轴在随发动机工作时产生了断裂故障。采用仿真手段对改进前转轴的疲劳寿命进行了分析,结果表明,改进前转轴的设计疲劳寿命仅为2.89 h,改进结构后转轴的仿真寿命为6830 h,满足要求。改进后产品通过了场内3000 h、场外2000 h寿命试验验证,表明改进措施有效,可以解决滑油泵增压级转轴断裂问题。

针对电解放电加工过程中放电击穿的不确定性导致的加工工件形貌不一致及质量变差等问题,提出采用射流掩膜电解放电技术加工工件。通过对射流结构的分析,研究圆形紊动射流流速沿轴线的衰减规律并计算初始段长度,设计并制作了喷嘴及夹具。搭建射流电解加工装置,在不锈钢工件上制备了蓝油掩膜,对加工间距对凹坑形貌的影响进行实验研究。实验结果表明圆锥收敛结构喷嘴喷射的射流有良好的力学特性,能利用射流的初始段对工件进行加工;具有镂空图案的厚度为50μm蓝油掩膜覆盖在工件上,能有效提高材料去除的定域性;当加工间距为2 mm时,材料去除率达到最大值。

针对高硬度材料的弧齿锥齿轮加工,提出适用于电解加工阴极刀具结构的设计方法,以改善高硬度弧齿锥齿轮传统双面铣削加工存在的齿形面精度低、啮合质量差、刀具磨损严重、加工效率低等问题。利用采样点偏置法对弧齿齿面进行建模并描述其特征,根据平衡间隙理论,设计弧齿锥齿轮阴极刀具形状,合理布局型腔主流道及分流道结构。对加工淬火后的20CrMnTi齿轮制件进行实验验证,由测量结果可知零件精度及表面质量较高,实现了高硬度弧齿锥齿轮的加工要求。

电解加工技术是目前航天航空发动机核心零部件涡轮叶片的主要加工方法之一。叶片电解加工工具阴极设计方法与修正是提高叶片电解加工精度的关键。电解加工中阴极进给角度、工件装夹角度和工件型面法线方向夹角的规范性和均匀性是影响阴极设计准确性的重要因素。分析某小型发动机涡轮转子叶片三维模型结构,建立叶片型面上各采样点对应的阴极工具型面加工间隙的分布规律模型。优化阴极进给角度与毛坯件装夹角度,结合电场仿真分析进行优化,研究提高阴极型面设计精确度的电解加工阴极型面模型的设计方法。

高温硬质合金直齿面齿轮的齿面是一种复杂空间曲面,为了实现难切削材料的复杂曲面产品的批量加工,目前主要以电解加工技术为主,考虑到电解加工在复杂异面类产品的加工中存在阴极设计效率低,精度难以保证等问题,提出一种基于标准阴极特性的阴极型面智能设计方法。首先,基于复杂齿面网格规划原则对直齿面齿轮的齿面点进行合理规划并采用截面放样法计算各采样齿面点坐标;其次,通过对各齿面采样点所在型面的曲率半径分析,利用电解加工平衡间隙理论构建针对不同曲率情况下的相应阴极刀具型面设计方案;最后,利用Matlab中的GUI人机交互界面构建高温硬质合金直齿面齿轮的智能化阴极刀具型面设计系统。通过加工实验可知,利用该系统设计出的阴极型面,其加工精度可达IT8.

作为实现深孔内螺旋线电解加工工艺的设备，这套电解加工设备是一个系统，电解加工机床各部分之间的相互匹配、协调是很重要的。深孔内螺旋线身管长，加工时间长，口径大、螺旋线槽深，加工电流大，对电解加工机床的稳定性、密封性都提出了很高的要求，电解加工机床通过旋转导电和旋转密封装置，实现对阴极的供电和对加工间隙的供液，由于深孔内螺旋线电解加工电解液的压力大、腐蚀性极强，因此在进液管与旋转主轴之间的密封装置应确保具有良好的密封性能，针对两者之间动密封存在的泄露问题，提出了两种密封结构的方案，实践证明，良好的密封结构，有助于延长机床的使用寿命、确保机床的精度、机床系统的抗干扰能力，从而大大降低了机床的故障率。

为了提高整体叶轮电解加工过程的稳定性,对加工过程进行实时监控,建立了电解加工过程监控及故障诊断系统。提取电解加工过程中的加工电流和电解液工作压力等加工信息,利用多信息融合和模式识别进行实时诊断,通过故障判定输出相应控制,从而保护零件和阴极。实验结果表明,该系统可有效提高电解加工过程故障诊断的可靠性和准确率。

高强度、重量轻、结构紧的整体构件是航空航天发动机的重要部件，但由于整体构件结构复杂、叶间涡道狭窄、弯扭。刀具加工可迭性差，且工件材料难切削，使得整体构件加工成为世界级的制造难题；电解加工生产率高，特别适合于加工异形型腔，针对整体构件的形状特点，对电解加工的工装进行了设计，确保加工过程零件的绝缘，导电，装夹。通过对零件产品的试加工。针对电解加工过程出现密封问题、腔体位置偏离问题进行探讨，在设计结构的基础上进行了方案的优化设计，实验证明，合理的工装能够满足整个零件加工过程的需求，从而避免机床的腐蚀，最终获得合格零件。

采用掩膜电解加工单个微孔的方式研究加工参数对凹坑形貌的影响,该方法具有操作简易以及工件无内应力等优点。采用COMSOL软件对加工间隙的电场进行仿真分析,研究了掩膜电解加工间隙对阳极表面电流分布的影响。实验中采用光刻技术在阳极工件表面制作尺寸均匀的微孔,孔径500μm,厚度50μm,通过采用不同加工电解液,电解液浓度,加工间隙以及加工电压加工凹坑并研究不同条件对凹坑形貌的影响。实验结果表明：随电解液浓度、加工电压的增加凹坑的孔径和孔深都出现不同程度增加;随加工间隙的增大孔径增大程度减小,孔深没有一致规律;NaCl溶液加工的凹坑比NaNO_3出现杂散腐蚀严重。

文中根据电化学加工原理,以电解加工切割医用针管的槽宽和槽深的切割尺寸和表面光洁度作为评价标准,研究得出了影响针管槽宽和槽深变化的工艺参数,主要有加工电压、阴极进给速度等.在此基础上研究参数变化对小间隙电解加工的影响,并对参数进行了优化,获得具有较高精度和表面质量的切割工件.通过大量的试验研究,证实了优化加工参数不仅可以提高针管槽宽和槽深的加工表面光洁度,还可以减小侧面加工间隙,提高了加工的定域蚀除能力.