【摘要】：風(fēng)扇葉盤是航空發(fā)動機的重要組成部分,其葉片扭曲程度大、流道空間狹窄等特點給數(shù)控加工帶來了難題。針對于此,本文主要完成了以下工作:(1)風(fēng)扇葉盤組合曲面的數(shù)控加工策略。針對風(fēng)扇葉盤葉片長寬比大、加工時刀具可達性有限的特點,提出了組合曲面的數(shù)控加工策略:首先將相鄰葉片上的多張曲面當(dāng)作一張組合曲面來加工,然后根據(jù)組合曲面具體的加工需求,利用本文設(shè)計的算法在組合曲面上生成分界線,把組合曲面分成了六個區(qū)域進行數(shù)控加工軌跡規(guī)劃,最后確定了組合曲面各區(qū)域的加工順序。(2)風(fēng)扇葉盤組合曲面的刀位軌跡規(guī)劃。首先根據(jù)六個區(qū)域的構(gòu)成特點進行刀觸點軌跡的規(guī)劃。其次對刀觸點軌跡進行偏置,對偏置的刀觸點軌跡進行離散,得到組合曲面加工的所有刀觸點,再根據(jù)球頭刀的結(jié)構(gòu)計算得到刀位點。然后在每個刀位點處通過前傾角和側(cè)偏角來確定刀軸矢量,接著提出了同一切削行的前傾角和側(cè)偏角保持不變的整體的刀軸矢量規(guī)劃策略,最后根據(jù)各個區(qū)域的實際加工情況,對刀軸矢量進行了調(diào)整,得到了組合曲面上無干涉的刀軸矢量。(3)基于UG/Open的風(fēng)扇葉盤精加工模塊的開發(fā)。根據(jù)本文的風(fēng)扇葉盤組合曲面的刀位軌跡規(guī)劃理論,利用UG二次開發(fā)工具UG/Open提供的功能和C++語言相結(jié)合進行編程,開發(fā)了嵌入UG軟件界面中的風(fēng)扇葉盤精加工模塊,實現(xiàn)了風(fēng)扇葉盤模型的數(shù)控加工軌跡的自動生成。(4)風(fēng)扇葉盤軟件仿真與數(shù)控加工實驗。風(fēng)扇葉盤粗加工和半精加工的刀位軌跡在UG中直接生成,精加工的刀位軌跡由本文開發(fā)的風(fēng)扇葉盤精加工模塊生成。然后根據(jù)加工的機床數(shù)控系統(tǒng)的特點進行了后置處理,得到了各個工序的數(shù)控加工程序,接著利用Vericut軟件進行了加工仿真,確定仿真無誤后,在北京交通大學(xué)五坐標(biāo)數(shù)控加工中心上開展了加工實驗,驗證了本文研究的數(shù)控加工軌跡規(guī)劃理論可行。
【圖文】：

如圖１－１所示。目前風(fēng)扇葉盤多采用整體葉盤的提高可靠性。整體葉盤（Ｂｌａｄｅ邋ｏｆ邋Ｄｉｓｋ，簡稱Ｂｌｉｓｋ機而設(shè)計的新型結(jié)構(gòu)件，是將葉片和葉盤通過先盤連接的榫頭和榫槽并采用比重較輕的材料具裝配環(huán)節(jié)少、裝配精度高、無榫槽泄漏損失、無靠性等優(yōu)點逡逑

線性摩擦焊（Ｌｉｎｅａｒ邋ｆｒｉｃｔｉｏｎ邋ｗｅｌｄｉｎｇ，簡稱ＬＦＷ）是２０世紀８０年代出現(xiàn)的一逡逑種新型固相焊接方法，主要用來焊接非圓截面的同種及異種金屬構(gòu)件［１８ｈ其原理逡逑示意圖如圖１－３所示。鈦合金由于其強度高、耐蝕性好、耐熱性高的特點，被廣泛逡逑用于航空發(fā)動機的制造。線性摩擦焊可以完全避免鈦合金在傳統(tǒng)的熔焊過程會中逡逑會產(chǎn)生的脆裂，氣孔，偏析等缺陷２０世紀８０年代后期，ＭＴＵ公司與Ｒ＿Ｒ公逡逑司合作，，開創(chuàng)了線性摩擦焊應(yīng)用于發(fā)動機整體葉盤的制造的先河，成功制造了寬逡逑弦空心風(fēng)扇整體葉盤。美國ＧＥ公司將線性摩擦焊用于航空材料的焊接，并在鈦合逡逑金的焊接方面取得了顯著的成效［１９＿２１］。利用線性摩擦焊技術(shù)制造的整體葉盤如圖逡逑１－４所示。當(dāng)前我國對于線性摩擦焊的相關(guān)理論研究嚴重不足，而國外對此技術(shù)又逡逑是絕對保密，導(dǎo)致我國的線性摩擦焊技術(shù)發(fā)展緩慢，難以推廣應(yīng)用。逡逑圖１＿３線性摩擦焊原理示意圖邐圖１－４線性摩擦焊整體葉盤逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＬＦＷ邐Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｂｌｉｓｋ邋ｏｆ邋ＬＦＷ逡逑粉末高溫合金制備技術(shù)，是首先制備出高合金化高溫合金材料的母合金電極逡逑棒，再利用氬氣霧化（ＡＡ）或者等離子旋轉(zhuǎn)電極（ＰＲＥＰ）等處理方式讓母合金電逡逑極棒分離出細小的高溫合金粉末顆粒
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V263;TG659

【參考文獻】

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1 羅皎;李淼泉;;高性能整體葉盤制造技術(shù)研究進展[J];精密成形工程;2015年06期

2 韓志宇;曾光;梁書錦;陳小林;張鵬;張平祥;;鎳基高溫合金粉末制備技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];中國材料進展;2014年12期

3 藺小軍;王志偉;張新鴿;高源;陳悅;楊艷;;基于點搜索組合曲面清根加工軌跡優(yōu)化算法[J];機械工程學(xué)報;2014年19期

4 張海艷;張連鋒;;航空發(fā)動機整體葉盤制造技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概述[J];航空制造技術(shù);2013年Z2期

5 傅浩杰;廖文和;李迎光;;飛機結(jié)構(gòu)件組合曲面?zhèn)茹娂庸さ盾壣煞椒╗J];中國機械工程;2013年10期

6 王增強;;航空發(fā)動機整體葉盤加工技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2013年09期

7 劉林;;高溫合金精密鑄造技術(shù)研究進展[J];鑄造;2012年11期

8 史耀耀;段繼豪;張軍鋒;董婷;;整體葉盤制造工藝技術(shù)綜述[J];航空制造技術(shù);2012年03期

9 吳歡;趙永慶;葛鵬;;航空發(fā)動機用關(guān)鍵鈦合金部件先進設(shè)計及制造技術(shù)[J];材料導(dǎo)報;2011年07期

10 劉建濤;陶宇;張義文;張國星;;FGH96合金雙性能盤的組織與力學(xué)性能[J];材料熱處理學(xué)報;2010年05期

本文編號：2683745