【摘要】：航空發(fā)動機(jī)精鍛葉片是航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件之一,由于其在高溫、高壓和高速狀態(tài)下工作,因此葉片加工質(zhì)量必須滿足其幾何精度及表面質(zhì)量的要求。航發(fā)精鍛葉片具有種類繁多、數(shù)量巨大、型面變化復(fù)雜及加工難度大等特點(diǎn),葉片的加工精度及加工質(zhì)量對整個航空發(fā)動機(jī)的性能和壽命有著至關(guān)重要的作用,同時航空發(fā)動機(jī)葉片的截面形狀對航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的推力以及空氣的流向都有非常重要影響。為了滿足航空發(fā)動機(jī)高性能、高安全性、高可靠性及壽命長的要求,必須要對其加工精度進(jìn)行嚴(yán)格要求。如果其加工精度達(dá)不到設(shè)計(jì)的理論范圍,即實(shí)際加工成型葉片的尺寸精度與截面形狀不符合實(shí)際要求,使得葉身與葉片的進(jìn)排氣邊緣不能進(jìn)行平滑過渡,這樣的葉片在運(yùn)行過程中會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)出現(xiàn)氣喘、怠速不穩(wěn)等現(xiàn)象,嚴(yán)重時將威脅到飛行安全�，F(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)葉片的制造工藝一般采用精密鍛造,葉片型面精度由鍛模保證,一次成型不需要二次加工。但是由于葉片邊緣曲率變化大,加工余量分布不均勻并且未知,所以不能采用銑削這種剛性加工方法。因此采用砂帶柔性磨削加工葉片邊緣,首先要對葉片邊緣進(jìn)行測量獲取加工余量并計(jì)算實(shí)時磨削壓力,再通過實(shí)驗(yàn)確定砂帶型號、線速度、進(jìn)給速度等工藝參數(shù)對葉片邊緣進(jìn)行自適應(yīng)磨削。論文的主要研究工作如下:1根據(jù)航空發(fā)動機(jī)精鍛葉片葉身無余量加工要求及工藝要求,擬定葉片進(jìn)排氣邊的數(shù)控砂帶磨削加工方案。在復(fù)雜曲面六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨削的基礎(chǔ)上,提出增加控制工件與刀具之間法向接觸力的七軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨削機(jī)床的邊緣磨削方法,并對砂帶接觸輪與葉片之間的接觸力控制方案進(jìn)行分析研究。研究航空發(fā)動機(jī)精鍛葉片邊緣七軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨削工藝,確定加工軌跡規(guī)劃方案,并對砂帶、接觸輪、砂帶線速度、工件的進(jìn)給速度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。2建立精鍛葉片邊緣余量模型。根據(jù)葉片的檢測數(shù)據(jù),重構(gòu)葉片曲面并進(jìn)行誤差分析,計(jì)算出葉片邊緣各個刀觸點(diǎn)處的余量值。提出磨削參數(shù)與加工余量之間的關(guān)系,并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)方案,確定各參數(shù)之間的關(guān)系。3以葉片的CAD三維模型為基礎(chǔ),通過對葉片的分析,獲取葉片型面上點(diǎn)的幾何信息,以此為依據(jù)并結(jié)合砂帶磨削特點(diǎn)與復(fù)雜曲面六軸聯(lián)動砂帶磨削理論來進(jìn)行刀具軌跡規(guī)劃,拾取刀觸點(diǎn),刀具支撐方向矢量以及接觸輪軸線矢量的計(jì)算,最終獲取刀位點(diǎn)信息。根據(jù)提取的葉片邊緣余量分布,計(jì)算控制砂帶與葉片接觸力的第七軸數(shù)據(jù)。4以O(shè)pen CASCADE為幾何內(nèi)核,應(yīng)用VS2010為開發(fā)平臺,運(yùn)用C++為編程語言,借助微分幾何的知識,進(jìn)行航發(fā)葉片自適應(yīng)加工軟件開發(fā)。該系統(tǒng)具備三維模型導(dǎo)入模塊、坐標(biāo)系設(shè)置模塊、選擇加工型面模塊、刀具軌跡編輯模塊、生成加工軌跡模塊等,由用戶將葉片三維模型導(dǎo)入軟件平臺并輸入相應(yīng)的加工參數(shù),即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序的自動編程,并以VERICUT為仿真平臺對生成的數(shù)控加工代碼進(jìn)行驗(yàn)證,最后進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證軟件的可靠性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王增強(qiáng);;高性能航空發(fā)動機(jī)制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J];航空制造技術(shù);2007年01期

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本文編號：2346823