本文關(guān)鍵詞：無人機(jī)薄壁葉輪五軸高效數(shù)控加工技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：整體薄壁葉輪是一類具有代表性且造型比較規(guī)范的典型復(fù)雜零件，其形狀特征明顯，工作型面的設(shè)計(jì)涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)等多個(gè)學(xué)科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面質(zhì)量對(duì)其性能參數(shù)都有很大影響。整體葉輪是航空發(fā)動(dòng)機(jī)和各類透平機(jī)械的關(guān)鍵部件，屬薄壁類零件，葉片扭曲大，相鄰葉片之間的空間較窄；這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其在加工制造過程難度較大，而五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的柔性好，加工范圍廣，在工作時(shí)加工效率高，因此本文選用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床為載體，基于遺傳算法，利用多目標(biāo)優(yōu)化方法，研究整體葉輪的加工性能，進(jìn)而提高葉輪加工的精度和效率。 論文主要內(nèi)容包括： 1.根據(jù)整體葉輪的加工工藝特點(diǎn)，，制訂了詳細(xì)的加工工藝流程，確定了加工的機(jī)床，選擇了切削刀具，合理的切削參數(shù)，為葉輪的加工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2.對(duì)整體葉輪的各個(gè)加工工序進(jìn)行了詳細(xì)的刀具軌跡規(guī)劃。粗加工階段，采用了葉盤區(qū)域清除策略和3+2固定軸加工策略進(jìn)行分析比較，最終確定選取3+2固定軸加工策略作為最終的粗加工方案，并應(yīng)用于實(shí)踐加工。 3.在VERICUT軟件環(huán)境下，創(chuàng)建了和本實(shí)驗(yàn)室德瑪吉五軸聯(lián)動(dòng)高速數(shù)控加工中心相關(guān)參數(shù)一致的機(jī)床模型，對(duì)葉輪的整個(gè)銑削過程進(jìn)行了仿真，排除了編程中可能出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象，驗(yàn)證了加工程序的可靠性；進(jìn)一步對(duì)加工程序進(jìn)行了優(yōu)化，從而節(jié)省加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 4.在進(jìn)行數(shù)控加工之前，對(duì)主軸轉(zhuǎn)速、切削速度和切削力等切削參數(shù)采用了多目標(biāo)優(yōu)化的方法，通過遺傳算法得到最優(yōu)的切削參數(shù)組合；最后在機(jī)床上實(shí)際加工驗(yàn)證并利用Geomagic Qualify軟件對(duì)加工后的葉輪進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證了葉輪加工工藝過程的正確性和可行性。 本文的研究，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)薄壁葉輪的高效高精度五軸數(shù)控加工，具有較好的工程實(shí)用性；同時(shí)，對(duì)于其它復(fù)雜曲面類零件的五軸加工亦有參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：整體薄壁葉輪 工藝規(guī)劃 加工仿真 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V260.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 課題的目的及意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 高速切削技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 自由曲面的多軸加工研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.3 整體葉輪加工研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 加工工藝分析與刀具路徑規(guī)劃16-29
• 2.1 概述16-18
• 2.2 整體葉輪結(jié)構(gòu)工藝分析18-23
• 2.2.1 機(jī)床的選擇18
• 2.2.2 毛坯的選擇18-19
• 2.2.3 刀具的選擇19-21
• 2.2.4 專用夾具的選擇21-22
• 2.2.5 工藝路線的制定22-23
• 2.3 葉輪加工刀具軌跡規(guī)劃23-28
• 2.3.1 葉輪流道的粗加工刀具軌跡規(guī)劃23-25
• 2.3.2 輪槽的半精加工刀具軌跡規(guī)劃25-26
• 2.3.3 輪槽的精加工刀具軌跡規(guī)劃26-27
• 2.3.4 清角加工刀具軌跡規(guī)劃27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 葉輪五軸數(shù)控加工的仿真及優(yōu)化29-41
• 3.1 五軸數(shù)控加工仿真的意義29-32
• 3.2 數(shù)控加工仿真的實(shí)現(xiàn)32-38
• 3.2.1 五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的構(gòu)建32-33
• 3.2.2 機(jī)床模型的建立33-34
• 3.2.3 機(jī)床參數(shù)的設(shè)置34-35
• 3.2.4 控制系統(tǒng)的構(gòu)建35
• 3.2.5 刀具庫(kù)的創(chuàng)建35-36
• 3.2.6 數(shù)控程序的添加及加工坐標(biāo)系的設(shè)定36
• 3.2.7 五軸加工仿真校驗(yàn)36-38
• 3.3 數(shù)控加工程序的優(yōu)化38-40
• 3.3.1 基于 VERICUT 的數(shù)控程序優(yōu)化分析38-39
• 3.3.2 葉輪切削參數(shù)優(yōu)化方案39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 整體葉輪加工參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化方案41-47
• 4.1 實(shí)現(xiàn)切削用量?jī)?yōu)化的手段41
• 4.2 優(yōu)化變量的確定41-42
• 4.3 目標(biāo)函數(shù)的建立42-43
• 4.3.1 建立以最大生產(chǎn)率為目標(biāo)函數(shù)42-43
• 4.3.2 建立以最低成本為目標(biāo)函數(shù)43
• 4.4 約束條件的確定43-45
• 4.5 多目標(biāo)優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)45
• 4.6 優(yōu)化結(jié)果分析45-47
• 第5章 葉輪的實(shí)際加工及檢測(cè)47-52
• 5.1 葉輪加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件47
• 5.2 實(shí)驗(yàn)加工方案47-49
• 5.3 整體葉輪的檢測(cè)方案49-51
• 5.3.1 基于 Geomagic Qualify 的葉輪精度檢測(cè)49-50
• 5.3.2 葉輪表面質(zhì)量的檢測(cè)50-51
• 5.3.3 檢測(cè)結(jié)果分析51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第6章 結(jié)論與展望52-54
• 6.1 結(jié)論52
• 6.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄58

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：無人機(jī)薄壁葉輪五軸高效數(shù)控加工技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：253808