五軸數(shù)控加工復(fù)雜薄壁曲面切削參數(shù)研究與仿真
發(fā)布時(shí)間:2017-10-12 11:16
本文關(guān)鍵詞:五軸數(shù)控加工復(fù)雜薄壁曲面切削參數(shù)研究與仿真
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【摘要】:在機(jī)械制造加工領(lǐng)域,復(fù)雜薄壁曲面的高精度、高速度、高效率加工問題一直是的一個(gè)重要的亟待解決的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。一般的解決方法是采用數(shù)控編程與多軸數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)。本文針對(duì)五軸數(shù)控加工復(fù)雜薄壁曲面類零件的切削參數(shù)的選擇加以研究。加工復(fù)雜薄壁曲面零件時(shí)難度很大,要制定合理的加工工藝,對(duì)刀具路徑軌跡進(jìn)行合理的規(guī)劃,避免在加工時(shí)出現(xiàn)干涉問題、過切問題、塑性變形問題等。本文分析了五軸數(shù)控加工的原理,之后從理論入手詳細(xì)的給出了刀具路徑的計(jì)算方法,包括進(jìn)給步長(zhǎng)的算法,殘留波紋的高度與行距,加工帶寬的確定,進(jìn)而計(jì)算刀具和工件的接觸點(diǎn),并把刀觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換成到位數(shù)據(jù),用于之后的UG仿真分析,最后對(duì)刀具的初始姿態(tài)角進(jìn)行控制,避免刀具軌跡中干涉問題的出現(xiàn)。同時(shí)選出最優(yōu)的刀具角度也是用來實(shí)現(xiàn)加工工件表面質(zhì)量和效率之間的平衡。基于ANSYS有限元分析軟件研究了薄壁曲面受應(yīng)力應(yīng)變情況,根據(jù)求解后查看應(yīng)力和變形的分析結(jié)果,對(duì)應(yīng)力和變形之間的關(guān)系建立圖形聯(lián)系。找到在葉片不發(fā)生塑性變形時(shí),也就是在低于材料的許用應(yīng)力時(shí),對(duì)應(yīng)的應(yīng)力的大小。確定下應(yīng)力值用來選擇實(shí)驗(yàn)正交表中合理的切削參數(shù)。本文對(duì)不同厚度的45#鋼和2024鋁合金材質(zhì)的葉輪葉片進(jìn)行研究,通過ANSYS軟件分析選擇的切削用量數(shù)值的合理性,并找出一組最合適的切削參數(shù)以保證加工過程中的效率和零件表面質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)。最后通過UG軟件對(duì)葉輪葉片進(jìn)行加工仿真,將優(yōu)選出的切削深度,進(jìn)給速度等帶入U(xiǎn)G加工仿真的參數(shù)設(shè)置,得出新的NC程序代碼,和原來的NC代碼數(shù)量做比較,可以得出加工效率有所提高。
【關(guān)鍵詞】:薄壁曲面 切削用量 ANSYS 應(yīng)力應(yīng)變
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG659
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1018380
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