航天发动机进气道铣削加工仿真与工艺优化
发布时间：2021-01-16 22:12
随着我国航天事业的不断发展,对发动机的性能要求也越来越高。薄壁件因其可以有效减小发动机的重量而得到广泛应用。发动机内部环境恶劣,为保证零件的使用性能,很多薄壁件选择高温合金、钛合金等高强度材料,但高温合金、钛合金等材料加工困难。薄壁零件壁薄、刚性差,所以在切削加工过程中极易发生加工变形,导致零件失效。如何控制薄壁件的加工变形,是我国航天加工制造领域中亟待解决的问题。本文以某型号航天发动机进气道为研究对象,该进气道材料为GH3128,是一种镍基高温合金。首先对GH3128高温合金进行切削实验,通过测量得到的切削力对GH3128进行J-C本构参数标定;利用标定的J-C本构参数,建立GH3128铣削加工有限元仿真模型,分析刀具参数对切削力的影响。仿真结果表明,采用φ20的球头铣刀加工GH3128时,切削力随刀具刃口圆弧半径增大而增大。为避免产生较大的切削力,因此,推荐在加工过程中使用较小的刃口圆弧半径,刀具后角在530°范围内、螺旋角在520°范围内。采用推荐的刀具参数加工GH3128,切削力较小,且波动小。有限元建模和切削力仿真分析为实际生产加工...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
进气道
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文确定材料的 J-C 本构模型，需要确定本构方程中的 A、B、C、m、n 五 本构参数大多采用准静态压缩实验和动态压缩实验（SHPB）确定，但复杂，实验过程中的应变和应变率与切削加工中的并不相符。因此，实验的方法，采用逆辨识技术[47-48]确定 GH3128 的 JC 本构参数。铣.1 所示，采用山高 φ17 立铣刀（CT-JHP780170R040.0Z4）在米克朗机，采用三向动态式测力仪、电荷放大器和 NI 采集系统对铣削加工过进行测量。实验过程中的切削加工参数设置 19 组，各组参数加工参如下表 2.1 所示和图 2.2 所示。
切削力测试结果（第18组）
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄壁零件加工变形影响因素及控制方法研究[J]. 梁斯仁. 内蒙古科技与经济. 2018(11)
[2]ABAQUS二次开发及在曲面薄壁件加工变形模拟中的应用[J]. 于金,王胤棋. 组合机床与自动化加工技术. 2017(09)
[3]整体式立铣刀三维建模及切削力预测研究[J]. 史文,谷美林,刘慧娟,李宁,穆金成. 工具技术. 2017(04)
[4]基于FEM与经验公式的车削力预报系统研发[J]. 江辉,周利平,刘小莹,张芳. 机床与液压. 2014(19)
[5]论大型薄壁件车加工变形质量控制[J]. 万秀屏,谭薇,范鑫,赵鹏飞,冯欣明. 中国新技术新产品. 2012(13)
[6]车削高温合金GH2132时切削力和表面粗糙度的建模与试验分析[J]. 刘超,艾兴,刘战强,万熠. 工具技术. 2009(10)
[7]基于ABAQUS的薄壁圆筒零件车削加工变形补偿计算[J]. 陈双喜. 组合机床与自动化加工技术. 2008(11)
[8]基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究[J]. 敖志强,吴建军,王仲奇,康永刚,胡凯征. 机床与液压. 2007(02)
[9]残余应力的危害及对策[J]. 付学义,刘莉. 包钢科技. 2006(S1)
[10]一种航空铝合金铣削力模型的试验研究[J]. 敖志强,吴建军,王仲奇,康永刚,胡凯征. 机床与液压. 2006(12)
博士论文
[1]曲面微细铣削让刀误差预测、补偿与精度评价[D]. 周林.华中科技大学 2017
[2]基于切削力预测模型的复杂曲面铣削进给速度优化研究[D]. 付中涛.华中科技大学 2015
[3]不锈钢加工中切削力分析预测研究[D]. 李炳林.华中科技大学 2012
[4]精密薄壁回转体零件加工残余应力及变形的研究[D]. 刘海涛.哈尔滨工业大学 2010
[5]航空铝合金残余应力及切削加工变形研究[D]. 唐志涛.山东大学 2008
[6]薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D]. 胡创国.西北工业大学 2007
[7]钛合金航空整体结构件铣削加工变形的预测理论及方法研究[D]. 杨勇.浙江大学 2007
[8]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于接力算法的航空整体结构件铣削加工变形预测研究[D]. 郭燕.南昌航空大学 2017
[2]基于Abaqus的铣削仿真前处理关键技术研究及二次开发[D]. 龚智鹏.南京航空航天大学 2017
[3]航空铝合金薄壁件铣削加工工艺优化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工业大学 2017
[4]大型薄壁回转体加工变形研究[D]. 王江涛.沈阳航空航天大学 2016
[5]航空薄壁件在线测量与补偿加工[D]. 童刚.华中科技大学 2015
[6]薄壁曲面加工变形分析与补偿方法研究[D]. 朱建伟.南京航空航天大学 2015
[7]车削钛合金切削力预测模型及加工参数优化[D]. 尹成君.天津理工大学 2014
[8]基于BP神经网络的等温淬火球墨铸铁的切削力预测[D]. 曹登.苏州大学 2013
[9]薄壁件加工过程优化仿真技术研究[D]. 陈华.南京航空航天大学 2008
[10]航空薄壁结构件加工变形数值仿真研究[D]. 张延成.东北大学 2008
本文编号：2981635
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
进气道
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文确定材料的 J-C 本构模型，需要确定本构方程中的 A、B、C、m、n 五 本构参数大多采用准静态压缩实验和动态压缩实验（SHPB）确定，但复杂，实验过程中的应变和应变率与切削加工中的并不相符。因此，实验的方法，采用逆辨识技术[47-48]确定 GH3128 的 JC 本构参数。铣.1 所示，采用山高 φ17 立铣刀（CT-JHP780170R040.0Z4）在米克朗机，采用三向动态式测力仪、电荷放大器和 NI 采集系统对铣削加工过进行测量。实验过程中的切削加工参数设置 19 组，各组参数加工参如下表 2.1 所示和图 2.2 所示。
切削力测试结果（第18组）
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄壁零件加工变形影响因素及控制方法研究[J]. 梁斯仁. 内蒙古科技与经济. 2018(11)
[2]ABAQUS二次开发及在曲面薄壁件加工变形模拟中的应用[J]. 于金,王胤棋. 组合机床与自动化加工技术. 2017(09)
[3]整体式立铣刀三维建模及切削力预测研究[J]. 史文,谷美林,刘慧娟,李宁,穆金成. 工具技术. 2017(04)
[4]基于FEM与经验公式的车削力预报系统研发[J]. 江辉,周利平,刘小莹,张芳. 机床与液压. 2014(19)
[5]论大型薄壁件车加工变形质量控制[J]. 万秀屏,谭薇,范鑫,赵鹏飞,冯欣明. 中国新技术新产品. 2012(13)
[6]车削高温合金GH2132时切削力和表面粗糙度的建模与试验分析[J]. 刘超,艾兴,刘战强,万熠. 工具技术. 2009(10)
[7]基于ABAQUS的薄壁圆筒零件车削加工变形补偿计算[J]. 陈双喜. 组合机床与自动化加工技术. 2008(11)
[8]基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究[J]. 敖志强,吴建军,王仲奇,康永刚,胡凯征. 机床与液压. 2007(02)
[9]残余应力的危害及对策[J]. 付学义,刘莉. 包钢科技. 2006(S1)
[10]一种航空铝合金铣削力模型的试验研究[J]. 敖志强,吴建军,王仲奇,康永刚,胡凯征. 机床与液压. 2006(12)
博士论文
[1]曲面微细铣削让刀误差预测、补偿与精度评价[D]. 周林.华中科技大学 2017
[2]基于切削力预测模型的复杂曲面铣削进给速度优化研究[D]. 付中涛.华中科技大学 2015
[3]不锈钢加工中切削力分析预测研究[D]. 李炳林.华中科技大学 2012
[4]精密薄壁回转体零件加工残余应力及变形的研究[D]. 刘海涛.哈尔滨工业大学 2010
[5]航空铝合金残余应力及切削加工变形研究[D]. 唐志涛.山东大学 2008
[6]薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D]. 胡创国.西北工业大学 2007
[7]钛合金航空整体结构件铣削加工变形的预测理论及方法研究[D]. 杨勇.浙江大学 2007
[8]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于接力算法的航空整体结构件铣削加工变形预测研究[D]. 郭燕.南昌航空大学 2017
[2]基于Abaqus的铣削仿真前处理关键技术研究及二次开发[D]. 龚智鹏.南京航空航天大学 2017
[3]航空铝合金薄壁件铣削加工工艺优化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工业大学 2017
[4]大型薄壁回转体加工变形研究[D]. 王江涛.沈阳航空航天大学 2016
[5]航空薄壁件在线测量与补偿加工[D]. 童刚.华中科技大学 2015
[6]薄壁曲面加工变形分析与补偿方法研究[D]. 朱建伟.南京航空航天大学 2015
[7]车削钛合金切削力预测模型及加工参数优化[D]. 尹成君.天津理工大学 2014
[8]基于BP神经网络的等温淬火球墨铸铁的切削力预测[D]. 曹登.苏州大学 2013
[9]薄壁件加工过程优化仿真技术研究[D]. 陈华.南京航空航天大学 2008
[10]航空薄壁结构件加工变形数值仿真研究[D]. 张延成.东北大学 2008
本文编号：2981635
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2981635.html
