發(fā)布時間：2021-02-10 16:31

　　整體葉輪是一種應用非常廣泛的重要零部件,其應用領域包括航空、能源動力和石油化工等行業(yè),在整體葉輪的使用過程中,其加工表面質(zhì)量往往直接影響其使用性能,而對其加工表面質(zhì)量產(chǎn)生重要影響的是切削參數(shù)的選取。目前,整體葉輪切削參數(shù)的選取主要是工人根據(jù)自己加工經(jīng)驗通過倍率旋鈕來調(diào)節(jié),每位工人對切削參數(shù)的選擇都不盡相同,這使得加工表面的最優(yōu)化和加工效率的最大化無法實現(xiàn)。因此如何科學有效的選擇切削參數(shù),對整體葉輪完成高質(zhì)量高效的加工生產(chǎn)具有重要意義。為了使整體葉輪加工可以高質(zhì)量高效的完成,本文將帶有底盤的徑流式開式整體葉輪作為研究對象,通過分析切削參數(shù)對整體葉輪表面粗糙度和殘余應力的影響,總結(jié)出在整體葉輪的加工過程中,切削參數(shù)對整體葉輪的表面粗糙度和殘余應力的影響規(guī)律,然后對切削參數(shù)進行優(yōu)化,求得最優(yōu)的切削參數(shù)組合,以此來指導整體葉輪的實際加工。本文對整體葉輪高質(zhì)量高效率的加工工藝做了以下研究:（1）通過分析帶有底盤的徑流式開式整體葉輪的結(jié)構(gòu)特點和加工難點,結(jié)合四軸數(shù)控銑床加工特點,對帶有底盤的徑流式開式整體葉輪的數(shù)控加工工藝進行合理規(guī)劃。（2）基于整體葉輪切削參數(shù)的正交試驗,對單個葉輪葉片進行數(shù)控加... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本研究的目的和意義
    1.2 整體葉輪數(shù)控加工及其相關技術研究現(xiàn)狀
        1.2.1 整體葉輪數(shù)控加工進展研究現(xiàn)狀
        1.2.2 加工表面粗糙度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 加工殘余應力研究現(xiàn)狀
        1.2.4 數(shù)控加工仿真技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 整體葉輪切削參數(shù)優(yōu)化技術
    1.4 本文的研究工作
2 整體葉輪的幾何特征與刀路軌跡規(guī)劃
    2.1 整體葉輪的幾何特征
        2.1.1 整體葉輪的分類
        2.1.2 整體葉輪加工技術要求
        2.1.3 整體葉輪加工難點
    2.2 整體葉輪加工的工藝規(guī)劃與數(shù)控編程
        2.2.1 UG/CAM編程一般過程
        2.2.2 整體葉輪毛坯的選擇
        2.2.3 整體葉輪加工刀具的選擇
        2.2.4 整體葉輪四軸加工工藝規(guī)劃
    2.3 基于UG的整體葉輪刀路軌跡的生成
        2.3.1 整體葉輪粗加工
        2.3.2 整體葉輪半精-精加工
        2.3.3 整體葉輪后處理
    2.4 整體葉輪加工仿真
        2.4.1 VERICUT虛擬機床的建立
        2.4.2 刀庫和其他參數(shù)的設定
        2.4.3 整體葉輪數(shù)控加工仿真
    2.5 本章小結(jié)
3 葉片表面粗糙度試驗研究及建模
    3.1 正交試驗設計
        3.1.1 試驗目的
        3.1.2 正交表選擇
    3.2 加工程序編制
        3.2.1 建立葉片模型
        3.2.2 葉片加工模擬仿真
        3.2.3 葉片仿真結(jié)果分析
    3.3 葉片加工和表面粗糙度測量
    3.4 實驗結(jié)果分析
        3.4.1 試驗結(jié)果的極差和方差分析
        3.4.2 擬合表面粗糙度經(jīng)驗公式
    3.5 本章小結(jié)
4 葉片殘余應力本構(gòu)建模及有限元分析
    4.1 殘余應力的理論分析
        4.1.1 殘余應力的概念
        4.1.2 殘余應力產(chǎn)生機理
    4.2 葉片銑削加工有限元模型的建立
        4.2.1 幾何模型的建立
        4.2.2 網(wǎng)格劃分
        4.2.3 材料模型的建立
        4.2.4 邊界條件與接觸摩擦設置
        4.2.5 殘余應力的模擬結(jié)果分析
    4.3 銑削加工殘余應力經(jīng)驗公式的建立
    4.4 本章小結(jié)
5 整體葉輪切削參數(shù)優(yōu)化
    5.1 最優(yōu)化理論
    5.2 切削參數(shù)優(yōu)化模型的建立
        5.2.1 優(yōu)化變量
        5.2.2 目標函數(shù)
        5.2.3 約束條件
    5.3 基于遺傳算法的切削參數(shù)優(yōu)化
        5.3.1 遺傳算法基本原理
        5.3.2 多目標遺傳算法
        5.3.3 切削參數(shù)優(yōu)化結(jié)果及分析
    5.4 優(yōu)化結(jié)果實驗驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
    1 總結(jié)
    2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]鈦合金車削過程中基于遺傳算法的切削參數(shù)多目標優(yōu)化[J]. 薛國彬,鄭清春,胡亞輝,蘇哩莉.  工具技術. 2017(01)
[5]面向能耗的數(shù)控銑削過程建模與參數(shù)優(yōu)化[J]. 黃拯滔,楊杰,張超勇,周志恒,謝陽,林文文.  中國機械工程. 2016(18)
[6]切削穩(wěn)定性約束下的銑削參數(shù)優(yōu)化技術研究[J]. 胡瑞飛,殷鳴,劉雁,蘇真?zhèn)?殷國富.  機械工程學報. 2017(05)
[7]基于ABAQUS的航空葉輪銑削變形機理研究[J]. 李林,蔡安江.  組合機床與自動化加工技術. 2016(05)
[8]鈦合金高速銑削加工的有限元模擬與分析[J]. 王明海,王京剛,鄭耀輝,李世永,高蕾.  機械科學與技術. 2015(06)
[9]雙刀并行數(shù)控車削中的切削參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 謝書童,郭隱彪.  中國機械工程. 2014(14)
[10]銑削新型TC21鈦合金多目標參數(shù)優(yōu)化[J]. 陶開榮,周成,李海濱.  航空制造技術. 2014(08)

碩士論文
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[2]自由曲面直紋化方法以及在五軸側(cè)銑加工中的應用[D]. 陳力.上海交通大學 2013
[3]改進人工蜂群算法及其在切削參數(shù)優(yōu)化問題中的應用研究[D]. 李新鵬.華中科技大學 2013
[4]整體葉輪五軸數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃與仿真[D]. 曾巧蕓.南京航空航天大學 2012
[5]數(shù)控銑削物理仿真及優(yōu)化系統(tǒng)研究[D]. 孔政偉.哈爾濱理工大學 2010
[6]精密車削表面粗糙度預測及切削參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 劉崗.燕山大學 2010
[7]陶瓷磨削表面粗糙度預測模型與實驗研究[D]. 趙曉亮.大連理工大學 2009
[8]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)控車削過程中零件表面粗糙度的在線預測[D]. 張振祥.長安大學 2008
[9]微細銑削表面粗糙度和殘余應力的研究[D]. 朱黛茹.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[10]難加工材料高速銑削的試驗研究[D]. 李占杰.天津大學 2007



本文編號：3027656