本文關鍵詞：葉片類扭曲曲面薄壁件銑削加工變形仿真與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航空發(fā)動機作為飛機的心臟，其工作過程中的安全可靠性成為現(xiàn)代飛機戰(zhàn)術性能提高及服役壽命延長的重要前提。伴隨著一代代高性能新型航空發(fā)動機的不斷出現(xiàn)，發(fā)動機的制造技術亦不斷快速發(fā)展，而葉片制造技術的改進是其最顯著的體現(xiàn)之一。 本文針對航空發(fā)動機葉片加工過程中的受力變形問題，提出基于數(shù)控仿真無干涉刀具軌跡進行載荷加載的動態(tài)有限元仿真分析方法，預測葉片的加工型面精度及表面質量，并進行誤差補償，以達到減小加工變形誤差并提高加工質量的目的。 首先，，為了實現(xiàn)動態(tài)仿真過程銑削力載荷的正確施加，須對葉片曲面進行Gauss曲率分析，借助UG軟件的數(shù)控仿真模塊生成葉片加工無干涉刀具軌跡，并基于Oxley理論計算銑削力，為仿真分析的進行奠定理論基礎。 其次，對葉片銑削過程進行動態(tài)有限元仿真模擬。建立Johnson-Cook材料本構模型及剪切失效準則模型，通過采用側面銑、翻面銑及螺旋銑三種銑削方案對葉片進行銑削過程模擬，研究葉片表面殘余應力及加工變形情況，優(yōu)選銑削方案。 再次，采用優(yōu)選的銑削方案，對整體葉盤葉片進行銑削加工仿真。通過進行單因素銑削用量的加工模擬，分析研究銑削參數(shù)對葉片加工型面精度及表面質量的影響規(guī)律。 最后，基于仿真分析所得變形結果對整體葉盤葉片進行多次循環(huán)反變形誤差補償，保證葉片的變形誤差在設計公差范圍以內(nèi)。并通過相關銑削加工實驗，驗證有限元仿真方法的正確性及有效性。
【關鍵詞】：葉片 刀具軌跡 有限元仿真 加工變形 誤差補償
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V261.23;V232.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 葉片材料的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 葉片加工技術的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 變形預測與補償技術的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排16-18
• 1.3.1 論文研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 論文章節(jié)安排17-18
• 第2章 無干涉刀具軌跡生成及銑削力計算18-29
• 2.1 前言18
• 2.2 葉片結構及加工技術要求18-19
• 2.3 葉片加工誤差產(chǎn)生原因及控制策略19-22
• 2.4 葉片加工軌跡規(guī)劃22-24
• 2.4.1 葉片曲面曲率分析22-23
• 2.4.2 生成無干涉刀具軌跡23-24
• 2.5 銑削力計算24-28
• 2.6 本章小結28-29
• 第3章 銑削方式對葉片加工變形的影響規(guī)律29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 葉片銑削加工有限元模擬關鍵技術29-31
• 3.2.1 材料本構模型的建立29-30
• 3.2.2 剪切失效準則30-31
• 3.2.3 網(wǎng)格劃分與邊界條件定義31
• 3.3 葉片銑削過程及結果分析31-37
• 3.3.1 葉片及刀具材料性質31-32
• 3.3.2 銑削方案確立及仿真過程32-33
• 3.3.3 銑削結果分析33-37
• 3.4 實驗驗證37-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第4章 銑削參數(shù)對葉片加工質量的影響40-49
• 4.1 引言40
• 4.2 葉片加工質量的定義40-42
• 4.2.1 宏觀型面尺寸誤差40-41
• 4.2.2 微觀表面完整性41-42
• 4.3 仿真銑削參數(shù)對葉片表面殘余應力及表面粗糙度的影響42-46
• 4.3.1 銑削參數(shù)對葉片表面殘余應力的影響42-44
• 4.3.2 銑削參數(shù)對葉片表面粗糙度的影響44-46
• 4.4 葉片加工變形規(guī)律46-48
• 4.5 本章小結48-49
• 第5章 葉片變形誤差補償及實驗驗證49-60
• 5.1 引言49
• 5.2 誤差補償策略及方法49-50
• 5.3 刀位軌跡補償方法50-52
• 5.4 曲線擬合及曲面重構52-54
• 5.5 有限元仿真驗證54-55
• 5.6 實驗驗證55-59
• 5.6.1 實驗所用材料及設備55-56
• 5.6.2 數(shù)控 NC 代碼生成56
• 5.6.3 實驗加工過程56-58
• 5.6.4 結果對比分析58-59
• 5.7 本章小結59-60
• 結論60-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文66

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：葉片類扭曲曲面薄壁件銑削加工變形仿真與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：346419