本文關(guān)鍵詞：汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 葉片是汽輪機的關(guān)鍵零件之一,汽輪機性能的優(yōu)劣和效率的高低主要取決于汽輪機葉片型面的設(shè)計和加工水平。汽輪機葉片材料多為各種不銹鋼,型面為復雜的自由曲面,因此決定了葉片的難加工性。砂帶磨削是一種古老而又新興的加工方法,它具有高效、冷態(tài)、彈性磨削等特點。隨著數(shù)控技術(shù)的進步,砂帶磨削技術(shù)得到了新的發(fā)展和運用,砂帶磨床可應(yīng)用于各個行業(yè)各種材料的磨削加工,特別是對難加工材料和復雜型面的加工。 目前,我國汽輪機葉片型面的最終加工通常是由人工打磨拋光完成,其勞動負荷大,作業(yè)環(huán)境惡劣,生產(chǎn)效率低下,精度難以保證。國外已成功開發(fā)并運用數(shù)控砂帶磨床進行汽輪機葉片的磨削加工,但該類機床售價十分昂貴,一般國內(nèi)葉片生產(chǎn)企業(yè)難以承受。因此,采用先進的葉片磨削工藝替代現(xiàn)有的手工拋磨,研發(fā)一種制造成本低、磨削效率高、磨削精度好的經(jīng)濟實用型葉片數(shù)控砂帶磨床,是我國汽輪機制造業(yè)的迫切要求。 本論文根據(jù)汽輪機葉片的結(jié)構(gòu)形狀、材質(zhì)特點以及砂帶磨削特性,首先,對汽輪機葉片砂帶磨削工藝性進行分析研究。在對葉片磨削運動分析的基礎(chǔ)上,研究制定了機床結(jié)構(gòu)配置方案,建立了葉片砂帶磨削的運動學模型,進行了葉片數(shù)控砂帶磨床的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和專用磨頭的設(shè)計,并借助有限元分析軟件,對所設(shè)計的機床關(guān)鍵零部件進行靜力學分析和模態(tài)分析,對所設(shè)計的機床結(jié)構(gòu)力學性能進行了驗證。 根據(jù)機床磨削運動控制功能要求,進行了機床控制系統(tǒng)設(shè)計和研究,完成了機床邏輯控制PLC程序的開發(fā),完成了機床控制系統(tǒng)的制備和調(diào)試。 本論文最終完成汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床樣機研制,并在所研制的樣機上對汽輪機葉片進行實際磨削試驗,以實際檢驗機床樣機結(jié)構(gòu)的合理性和控制系統(tǒng)的功能,驗證葉片砂帶磨削能力和效率。磨削試驗結(jié)果表明,所完成的數(shù)控葉片砂帶磨床樣機基本滿足設(shè)計要求,達到了預期的目的。
【關(guān)鍵詞】：汽輪機葉片 砂帶磨削 工藝分析 運動分析 數(shù)控磨床 有限元分析
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG596
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 汽輪機葉片結(jié)構(gòu)特點分析9-12
• 1.2 汽輪機葉片加工工藝研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本課題研究目的意義及主要研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 課題研究的目的和意義15-16
• 1.3.2 課題研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 汽輪機葉片砂帶磨削工藝性研究18-26
• 2.1 砂帶磨削特點及其應(yīng)用18-19
• 2.1.1 砂帶磨削特點18-19
• 2.1.2 砂帶磨削應(yīng)用19
• 2.2 汽輪機葉片砂帶磨削工藝分析與設(shè)計19-25
• 2.2.1 砂帶磨削方式的選擇20-21
• 2.2.2 砂帶與工件接觸方式的確定21-22
• 2.2.3 葉片砂帶磨削走刀方式分析22-23
• 2.2.4 砂帶磨削工藝參數(shù)分析23-24
• 2.2.5 砂帶及其磨料的選用24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 汽輪機葉片砂帶磨床結(jié)構(gòu)設(shè)計26-45
• 3.1 汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床運動學分析26-30
• 3.1.1 葉片砂帶磨削運動的確定26-27
• 3.1.2 葉片砂帶磨床的結(jié)構(gòu)配置27-28
• 3.1.3 葉片砂帶磨削運動模型的建立28-30
• 3.2 砂帶磨床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計30-31
• 3.3 砂帶磨頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計31-33
• 3.3.1 磨頭整體結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3.2 砂帶、皮帶張緊裝置的設(shè)計32
• 3.3.3 主動輪、接觸輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計32-33
• 3.4 砂帶磨頭結(jié)構(gòu)的有限元分析33-44
• 3.4.1 有限元分析方法基本原理33-37
• 3.4.2 有限元分析軟件ANSYS 簡介37-38
• 3.4.3 砂帶磨頭支架零件的有限元靜力分析38-42
• 3.4.4 磨頭的模態(tài)分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 汽輪機葉片砂帶磨床控制系統(tǒng)的開發(fā)研究45-56
• 4.1 數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展45-47
• 4.1.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展回顧45-46
• 4.1.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)46-47
• 4.2 基于PMAC 的開放式葉片砂帶磨床數(shù)控系統(tǒng)47-50
• 4.2.1 PMAC 功能簡介47-48
• 4.2.2 葉片砂帶磨床數(shù)控系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)48-49
• 4.2.3 伺服系統(tǒng)和變頻器的選用49-50
• 4.3 葉片砂帶磨床PLC 軟件的開發(fā)50-53
• 4.3.1 葉片磨床邏輯控制任務(wù)與要求50-51
• 4.3.2 葉片砂帶磨床邏輯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成51-52
• 4.3.3 葉片磨床PLC 軟件程序的設(shè)計52-53
• 4.4 機床電氣控制線路設(shè)計53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 葉片砂帶磨床樣機試制和切削性能試驗56-63
• 5.1 汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床樣機調(diào)試56-61
• 5.1.1 系統(tǒng)運動控制變量的設(shè)置57
• 5.1.2 系統(tǒng)PID 參數(shù)的調(diào)節(jié)57-61
• 5.2 汽輪機葉片砂帶磨床樣機的磨削試驗61-62
• 5.2.1 磨削試驗準備61-62
• 5.2.2 磨削試驗與分析62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄68-69

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚召華;王隆太;項余建;;汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J];制造技術(shù)與機床;2009年11期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙揚;機器人磨削葉片關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2009年

2 楊赫然;葉片雙面砂帶磨削工藝理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李同占;葉片雙面拋磨設(shè)備研發(fā)[D];吉林大學;2011年

2 趙小樂;葉片砂帶磨削機床研發(fā)[D];吉林大學;2011年

3 趙懷祥;拋磨整體葉盤工具系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2011年

4 李元坤;葉片研拋機床工具系統(tǒng)與控制技術(shù)研究[D];吉林大學;2011年

5 姚召華;汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[D];揚州大學;2010年

6 張作杰;葉片雙面拋磨機床控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2012年

7 魏鋒;渦輪增壓器噴嘴環(huán)葉片加工專用設(shè)備試制的關(guān)鍵性技術(shù)研究[D];武漢理工大學;2012年

8 李靜偉;六聯(lián)動葉片砂帶磨削編程系統(tǒng)的開發(fā)及仿真技術(shù)研究[D];揚州大學;2011年

9 邵增超;葉片雙面磨拋工具系統(tǒng)及實驗研究[D];吉林大學;2013年

10 翁炳良;船用螺旋槳測量磨拋一體化裝置控制系統(tǒng)研制[D];大連理工大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：汽輪機葉片數(shù)控砂帶磨床關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：314642