航天發(fā)動機進氣道銑削加工仿真與工藝優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-01-16 22:12
隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展,對發(fā)動機的性能要求也越來越高。薄壁件因其可以有效減小發(fā)動機的重量而得到廣泛應(yīng)用。發(fā)動機內(nèi)部環(huán)境惡劣,為保證零件的使用性能,很多薄壁件選擇高溫合金、鈦合金等高強度材料,但高溫合金、鈦合金等材料加工困難。薄壁零件壁薄、剛性差,所以在切削加工過程中極易發(fā)生加工變形,導(dǎo)致零件失效。如何控制薄壁件的加工變形,是我國航天加工制造領(lǐng)域中亟待解決的問題。本文以某型號航天發(fā)動機進氣道為研究對象,該進氣道材料為GH3128,是一種鎳基高溫合金。首先對GH3128高溫合金進行切削實驗,通過測量得到的切削力對GH3128進行J-C本構(gòu)參數(shù)標(biāo)定;利用標(biāo)定的J-C本構(gòu)參數(shù),建立GH3128銑削加工有限元仿真模型,分析刀具參數(shù)對切削力的影響。仿真結(jié)果表明,采用φ20的球頭銑刀加工GH3128時,切削力隨刀具刃口圓弧半徑增大而增大。為避免產(chǎn)生較大的切削力,因此,推薦在加工過程中使用較小的刃口圓弧半徑,刀具后角在530°范圍內(nèi)、螺旋角在520°范圍內(nèi)。采用推薦的刀具參數(shù)加工GH3128,切削力較小,且波動小。有限元建模和切削力仿真分析為實際生產(chǎn)加工...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
進氣道
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文確定材料的 J-C 本構(gòu)模型,需要確定本構(gòu)方程中的 A、B、C、m、n 五 本構(gòu)參數(shù)大多采用準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實驗和動態(tài)壓縮實驗(SHPB)確定,但復(fù)雜,實驗過程中的應(yīng)變和應(yīng)變率與切削加工中的并不相符。因此,實驗的方法,采用逆辨識技術(shù)[47-48]確定 GH3128 的 JC 本構(gòu)參數(shù)。銑.1 所示,采用山高 φ17 立銑刀(CT-JHP780170R040.0Z4)在米克朗機,采用三向動態(tài)式測力儀、電荷放大器和 NI 采集系統(tǒng)對銑削加工過進行測量。實驗過程中的切削加工參數(shù)設(shè)置 19 組,各組參數(shù)加工參如下表 2.1 所示和圖 2.2 所示。
切削力測試結(jié)果(第18組)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]薄壁零件加工變形影響因素及控制方法研究[J]. 梁斯仁. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2018(11)
[2]ABAQUS二次開發(fā)及在曲面薄壁件加工變形模擬中的應(yīng)用[J]. 于金,王胤棋. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(09)
[3]整體式立銑刀三維建模及切削力預(yù)測研究[J]. 史文,谷美林,劉慧娟,李寧,穆金成. 工具技術(shù). 2017(04)
[4]基于FEM與經(jīng)驗公式的車削力預(yù)報系統(tǒng)研發(fā)[J]. 江輝,周利平,劉小瑩,張芳. 機床與液壓. 2014(19)
[5]論大型薄壁件車加工變形質(zhì)量控制[J]. 萬秀屏,譚薇,范鑫,趙鵬飛,馮欣明. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(13)
[6]車削高溫合金GH2132時切削力和表面粗糙度的建模與試驗分析[J]. 劉超,艾興,劉戰(zhàn)強,萬熠. 工具技術(shù). 2009(10)
[7]基于ABAQUS的薄壁圓筒零件車削加工變形補償計算[J]. 陳雙喜. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2008(11)
[8]基于ABAQUS的典型薄壁件加工變形仿真與試驗研究[J]. 敖志強,吳建軍,王仲奇,康永剛,胡凱征. 機床與液壓. 2007(02)
[9]殘余應(yīng)力的危害及對策[J]. 付學(xué)義,劉莉. 包鋼科技. 2006(S1)
[10]一種航空鋁合金銑削力模型的試驗研究[J]. 敖志強,吳建軍,王仲奇,康永剛,胡凱征. 機床與液壓. 2006(12)
博士論文
[1]曲面微細銑削讓刀誤差預(yù)測、補償與精度評價[D]. 周林.華中科技大學(xué) 2017
[2]基于切削力預(yù)測模型的復(fù)雜曲面銑削進給速度優(yōu)化研究[D]. 付中濤.華中科技大學(xué) 2015
[3]不銹鋼加工中切削力分析預(yù)測研究[D]. 李炳林.華中科技大學(xué) 2012
[4]精密薄壁回轉(zhuǎn)體零件加工殘余應(yīng)力及變形的研究[D]. 劉海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]航空鋁合金殘余應(yīng)力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學(xué) 2008
[6]薄壁件精密切削變形控制與誤差補償技術(shù)研究[D]. 胡創(chuàng)國.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[7]鈦合金航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形的預(yù)測理論及方法研究[D]. 楊勇.浙江大學(xué) 2007
[8]航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形的有限元模擬理論及方法研究[D]. 黃志剛.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于接力算法的航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形預(yù)測研究[D]. 郭燕.南昌航空大學(xué) 2017
[2]基于Abaqus的銑削仿真前處理關(guān)鍵技術(shù)研究及二次開發(fā)[D]. 龔智鵬.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]航空鋁合金薄壁件銑削加工工藝優(yōu)化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[4]大型薄壁回轉(zhuǎn)體加工變形研究[D]. 王江濤.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[5]航空薄壁件在線測量與補償加工[D]. 童剛.華中科技大學(xué) 2015
[6]薄壁曲面加工變形分析與補償方法研究[D]. 朱建偉.南京航空航天大學(xué) 2015
[7]車削鈦合金切削力預(yù)測模型及加工參數(shù)優(yōu)化[D]. 尹成君.天津理工大學(xué) 2014
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等溫淬火球墨鑄鐵的切削力預(yù)測[D]. 曹登.蘇州大學(xué) 2013
[9]薄壁件加工過程優(yōu)化仿真技術(shù)研究[D]. 陳華.南京航空航天大學(xué) 2008
[10]航空薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形數(shù)值仿真研究[D]. 張延成.東北大學(xué) 2008
本文編號:2981635
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
進氣道
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文確定材料的 J-C 本構(gòu)模型,需要確定本構(gòu)方程中的 A、B、C、m、n 五 本構(gòu)參數(shù)大多采用準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實驗和動態(tài)壓縮實驗(SHPB)確定,但復(fù)雜,實驗過程中的應(yīng)變和應(yīng)變率與切削加工中的并不相符。因此,實驗的方法,采用逆辨識技術(shù)[47-48]確定 GH3128 的 JC 本構(gòu)參數(shù)。銑.1 所示,采用山高 φ17 立銑刀(CT-JHP780170R040.0Z4)在米克朗機,采用三向動態(tài)式測力儀、電荷放大器和 NI 采集系統(tǒng)對銑削加工過進行測量。實驗過程中的切削加工參數(shù)設(shè)置 19 組,各組參數(shù)加工參如下表 2.1 所示和圖 2.2 所示。
切削力測試結(jié)果(第18組)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]薄壁零件加工變形影響因素及控制方法研究[J]. 梁斯仁. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2018(11)
[2]ABAQUS二次開發(fā)及在曲面薄壁件加工變形模擬中的應(yīng)用[J]. 于金,王胤棋. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(09)
[3]整體式立銑刀三維建模及切削力預(yù)測研究[J]. 史文,谷美林,劉慧娟,李寧,穆金成. 工具技術(shù). 2017(04)
[4]基于FEM與經(jīng)驗公式的車削力預(yù)報系統(tǒng)研發(fā)[J]. 江輝,周利平,劉小瑩,張芳. 機床與液壓. 2014(19)
[5]論大型薄壁件車加工變形質(zhì)量控制[J]. 萬秀屏,譚薇,范鑫,趙鵬飛,馮欣明. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(13)
[6]車削高溫合金GH2132時切削力和表面粗糙度的建模與試驗分析[J]. 劉超,艾興,劉戰(zhàn)強,萬熠. 工具技術(shù). 2009(10)
[7]基于ABAQUS的薄壁圓筒零件車削加工變形補償計算[J]. 陳雙喜. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2008(11)
[8]基于ABAQUS的典型薄壁件加工變形仿真與試驗研究[J]. 敖志強,吳建軍,王仲奇,康永剛,胡凱征. 機床與液壓. 2007(02)
[9]殘余應(yīng)力的危害及對策[J]. 付學(xué)義,劉莉. 包鋼科技. 2006(S1)
[10]一種航空鋁合金銑削力模型的試驗研究[J]. 敖志強,吳建軍,王仲奇,康永剛,胡凱征. 機床與液壓. 2006(12)
博士論文
[1]曲面微細銑削讓刀誤差預(yù)測、補償與精度評價[D]. 周林.華中科技大學(xué) 2017
[2]基于切削力預(yù)測模型的復(fù)雜曲面銑削進給速度優(yōu)化研究[D]. 付中濤.華中科技大學(xué) 2015
[3]不銹鋼加工中切削力分析預(yù)測研究[D]. 李炳林.華中科技大學(xué) 2012
[4]精密薄壁回轉(zhuǎn)體零件加工殘余應(yīng)力及變形的研究[D]. 劉海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]航空鋁合金殘余應(yīng)力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學(xué) 2008
[6]薄壁件精密切削變形控制與誤差補償技術(shù)研究[D]. 胡創(chuàng)國.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[7]鈦合金航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形的預(yù)測理論及方法研究[D]. 楊勇.浙江大學(xué) 2007
[8]航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形的有限元模擬理論及方法研究[D]. 黃志剛.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于接力算法的航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形預(yù)測研究[D]. 郭燕.南昌航空大學(xué) 2017
[2]基于Abaqus的銑削仿真前處理關(guān)鍵技術(shù)研究及二次開發(fā)[D]. 龔智鵬.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]航空鋁合金薄壁件銑削加工工藝優(yōu)化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[4]大型薄壁回轉(zhuǎn)體加工變形研究[D]. 王江濤.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[5]航空薄壁件在線測量與補償加工[D]. 童剛.華中科技大學(xué) 2015
[6]薄壁曲面加工變形分析與補償方法研究[D]. 朱建偉.南京航空航天大學(xué) 2015
[7]車削鈦合金切削力預(yù)測模型及加工參數(shù)優(yōu)化[D]. 尹成君.天津理工大學(xué) 2014
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等溫淬火球墨鑄鐵的切削力預(yù)測[D]. 曹登.蘇州大學(xué) 2013
[9]薄壁件加工過程優(yōu)化仿真技術(shù)研究[D]. 陳華.南京航空航天大學(xué) 2008
[10]航空薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形數(shù)值仿真研究[D]. 張延成.東北大學(xué) 2008
本文編號:2981635
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