葉片,作為用于渦輪機等設(shè)備能量提取的核心部件,在現(xiàn)代工業(yè)中為了最大化設(shè)備的性能,不斷向著大扭轉(zhuǎn)角、薄壁以及精度要求更高的方向發(fā)展,這些發(fā)展方向使得葉片的加工過程需要在四軸及四軸以上數(shù)控機床才能實現(xiàn),且常見的葉片加工方式,包括點銑、側(cè)銑和翻面銑削在一些方面顯現(xiàn)出了加工效率低等弊端。旋風(fēng)銑削作為一種在螺桿加工領(lǐng)域廣泛使用的高速高效加工方式,近年來與盤銑刀的結(jié)合為生產(chǎn)多類機械零件提供了可能性。本論文提出一種在僅在三軸聯(lián)動旋風(fēng)銑床上使用盤銑刀遵循復(fù)雜的刀具路徑將葉片從毛坯中切出的加工方法,這是一種經(jīng)濟、高效、具有創(chuàng)新性且滿足加工質(zhì)量要求的方法。但由于葉片的結(jié)構(gòu)特點,在加工過程中受諸多因素的影響很容易產(chǎn)生加工變形,因此,本文針對盤銑刀旋風(fēng)銑削葉片這一復(fù)雜的加工過程,使用有限元方法對葉片曲面的加工變形進行了研究,具體研究工作如下:首先,從宏觀和微觀角度分析了盤銑刀葉片旋風(fēng)銑削具體的運動過程;建立刀具的螺旋銑削軌跡;將刀盤和刀片整體看作是由刀尖切削刃回轉(zhuǎn)形成的等效圓環(huán)面刀具進行建模;通過引入盤銑刀旋風(fēng)銑削平面模型,給出了過程中切屑的三維幾何形狀,分析曲率變化對于切屑體積的影響,從而修正葉片旋風(fēng)銑削產(chǎn)... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 葉片數(shù)控加工方法研究現(xiàn)狀
    1.3 銑削力與切削熱研究現(xiàn)狀
    1.4 銑削變形研究
    1.5 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 葉片旋風(fēng)銑削加工運動過程描述
    2.1 葉片旋風(fēng)銑削運動過程描述
    2.2 刀盤和刀片數(shù)學(xué)建模
    2.3 切屑數(shù)學(xué)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 葉片旋風(fēng)銑削瞬時動態(tài)切削力建模與驗證
    3.1 瞬時切削厚度的計算
    3.2 瞬時切削面積的計算
    3.3 瞬時動態(tài)銑削力的計算
    3.4 銑削實驗與驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 有限元模擬葉片旋風(fēng)銑削溫度場和應(yīng)力場
    4.1 三維切削有限元模型建立
    4.2 仿真銑削力與實測力對比
    4.3 銑削溫度場分布仿真
    4.4 銑削應(yīng)力場分布仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 有限元模擬葉片旋風(fēng)銑削的彈性變形
    5.1 彈性變形一般規(guī)律
    5.2 有限元模擬假設(shè)
    5.3 彈性變形的有限元建模
    5.4 彈性變形結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽輪機葉片薄壁曲面加工變形分析及切削參數(shù)選擇[J]. 趙劉生,張小偉,陳月芳,丁玉,劉會霞,王霄.  工具技術(shù). 2019(10)
[2]航空發(fā)動機葉片加工變形控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李勛,于建華,趙鵬.  航空制造技術(shù). 2016(21)
[3]鋁合金2024-T4銑削溫度的有限元仿真研究[J]. 邢棟梁,張建華,趙云峰,沈?qū)W會.  工具技術(shù). 2010(09)
[4]銑削過程中誤差預(yù)測與補償技術(shù)研究進展[J]. 萬敏,張衛(wèi)紅.  航空學(xué)報. 2008(05)

博士論文
[1]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

碩士論文
[1]基于誤差補償?shù)暮娇杖~片加工變形控制技術(shù)研究[D]. 于安江.華中科技大學(xué) 2019
[2]鈦合金薄壁葉片加工變形控制的工藝研究[D]. 胡曉強.陜西科技大學(xué) 2019
[3]薄壁葉片銑削加工彈性變形預(yù)測和誤差控制方法研究[D]. 劉志盼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]螺旋槳葉片加工變形實驗研究與仿真分析[D]. 郭超勇.華中科技大學(xué) 2018
[5]H59黃銅皮秒激光打孔過程溫度場數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 薛遠.江蘇大學(xué) 2017
[6]高溫合金薄壁葉片銑削加工變形基礎(chǔ)研究[D]. 吳清雨.南京航空航天大學(xué) 2016
[7]鈦合金整體葉輪數(shù)控加工彈性變形控制技術(shù)研究[D]. 鄢龍志.華中科技大學(xué) 2014
[8]TC4鈦合金靜子葉片鍛造及成形過程仿真[D]. 李立安.沈陽理工大學(xué) 2014
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[10]葉片類扭曲曲面薄壁件銑削加工變形仿真與實驗研究[D]. 孫越.沈陽航空航天大學(xué) 2013



本文編號：3645902