【摘要】：透平機(jī)械作為一種能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械,廣泛應(yīng)用于交通、航空航天、石油化工、能源電力等行業(yè),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。葉輪是影響其性能的核心部件,因此做好葉輪的設(shè)計(jì)制造對(duì)提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。葉輪加工所涉及方面較多,企業(yè)和學(xué)術(shù)界都從不同方面作了大量研究,但是葉輪的粗加工階段的加工效率一直得不到有效提高。本文針對(duì)半開式整體葉輪,利用目前應(yīng)用較少且效率較高的插銑方法,提出了一種基于最大刀位規(guī)劃區(qū)域的定軸插銑方法；為了進(jìn)一步提高效率,又提出了將流道進(jìn)行分段加工,每段選用不同刀具以提高加工效率的方法。文章主要內(nèi)容有：首先,給出了構(gòu)建葉輪數(shù)字化模型的思路。介紹了構(gòu)建模型的數(shù)學(xué)工具：B樣條曲線、直紋面和回轉(zhuǎn)面,并對(duì)建模過程中所涉及的算法和原理進(jìn)行了推導(dǎo)和分析。構(gòu)建了葉輪的數(shù)字化模型。為了提高葉輪粗加工階段的加工效率,本文采用目前研究較少的定軸插銑方法。為了提高材料去除比率,針對(duì)葉輪定軸插銑時(shí)所切除的材料形狀是一般柱體的特點(diǎn),根據(jù)去除材料體積與一般柱體投影線圍成區(qū)域面積成正比的規(guī)律,提出了刀位規(guī)劃區(qū)域的概念；并建立了以刀位規(guī)劃區(qū)域面積最大為優(yōu)化目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。在滿足工程需要的前提下,對(duì)模型進(jìn)行了適當(dāng)轉(zhuǎn)化,并給出了所涉及的相關(guān)算法。利用Matlab軟件求解模型得到了刀位規(guī)劃區(qū)域面積最大時(shí)的刀軸方向。針對(duì)目前流道分段加工沒有通用的算法的情況,提出以流道寬度作為分段標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)流道寬度做出定義,并給出了在流道軸盤和蓋盤寬度相同處對(duì)流道進(jìn)行分段的具體算法；以每個(gè)分段作為加工對(duì)象,通過前述定軸插銑方法優(yōu)化得到不同刀軸方向,在每個(gè)分段選用不同的刀具進(jìn)行加工；最后通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了所提算法的有效性。在UG軟件上完成了對(duì)葉輪的葉片半精和精加工,輪轂精加工,清根加工。最后本文進(jìn)行了三因素四水平正交插銑試驗(yàn),用極差分析法對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)插銑切削用量選擇提出了合理建議。
文內(nèi)圖片：
圖片說明：圖１．２整體葉輪結(jié)構(gòu)形式分類逡逑Ｆｉ】．２邋Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｉｎｔｅｅｒ邋ｉｍｅｌｌｅｒ逡逑
文內(nèi)圖片：
圖片說明：圖１．３插統(tǒng)刀實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2512754