钛合金整体叶盘侧铣加工刀具设计及性能评价分析

发布时间：2021-03-03 14:56

　　钛合金整体叶盘是航空发动机最为重要零件之一,但整体叶盘结构较复杂,材料难加工的特点使侧铣加工过程中存在切削力大、表面质量和加工效率低的问题,其加工质量的优劣严重影响发动机的综合性能,而合理的刀具结构和切削参数能够充分发挥刀具的切削性能,降低切削力,提高工件表面质量和加工效率。因此本文对钛合金整体叶盘侧铣加工刀具进行设计优化,以达到高效高质量地加工整体叶盘的目的。首先,针对钛合金整体叶盘复杂的结构特点,分析加工整体叶盘流道过程中球头铣刀的可达性及发生干涉的位置,并规划出整体叶盘的加工区域,为下文钛合金整体叶盘的模拟加工提供理论基础及参考。基于钛合金整体叶盘的结构及侧铣工艺的分析,建立侧铣用球头铣刀周刃截面型线数学模型;通过分析回转刀具通用模型建立球头铣刀刃线数学模型,并检验所设计刀具结构曲线的正确性和可靠性;根据所建立的数学模型,利用NX10.0实现球头铣刀的参数建模,为后续刀具的分析优化提供支撑。其次,运用有限元软件Third Wave Advantedge对设计的球头铣刀进行结构优化,并对优化后的刀具实施强度及模态分析,保证刀具在切削过程中具有足够的强度,且不会与机床发生共振现象。应... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

航空发动机中的整体叶盘结构

a) 整体叶盘铣削加工现场 b) 整体叶盘装配现场图 1-2 航空发动机整体叶盘的铣削加工及装配现场Fig.1-2 Milling and assembly site of aero-engine blisk国内西北工业大学经过大量的实验研究和理论创新提出了一种整体叶盘的新方法，采用盘铣工艺高效开槽，完成流道材料的大部分去除，然后应

a) 盘铣开槽 b) 插铣扩槽 c) 侧铣除棱清根图 1-3 整体叶盘复合铣削过程Fig.1-3 Compound milling process of blisk1.2.2 钛合金材料切削加工性研究现状

【参考文献】：
期刊论文
[1]面向绿色制造的切削用量优化选择研究[J]. 王东升,汪永超,袁彪.  工具技术. 2017(09)
[2]整体叶盘铣削数控编程与加工技术[J]. 赵文明,沈琦,王兵,刘战强.  航空制造技术. 2017(15)
[3]基于控制线的开式整体叶盘环形刀四轴加工算法研究[J]. 田荣鑫,邓霜,张晓峰,任军学,姚倡锋,常威威.  航空制造技术. 2016(18)
[4]“S”形刃球头立铣刀的磨削成形刀位轨迹研究[J]. 吕颖,姚斌,陈站,代平,滕伟斌,罗琪.  工具技术. 2015(10)
[5]整体叶盘加工技术探索与实践[J]. 杨金发,张军,李家永,卢成玉,杨万辉,赵天杨.  航空制造技术. 2015(12)
[6]面向绿色制造的刀具应用评价方法研究[J]. 夏吉兵,汪永超,贺江华,周立新.  航空制造技术. 2015(03)
[7]航空发动机典型零件加工技术与刀具应用分析[J]. 程耀楠,张悦,安硕,刘献礼,李海超.  哈尔滨理工大学学报. 2014(03)
[8]刀具角度对TC4钛合金切削力的影响[J]. 刘日韦,唐健,贺连梁,刘朋和,吕杨,姜增辉.  工具技术. 2014(05)
[9]航空发动机复杂曲面零件数控加工刀具轨迹规划研究分析[J]. 程耀楠,安硕,张悦,李海超.  哈尔滨理工大学学报. 2013(05)
[10]闭式整体叶盘电火花加工表面质量研究[J]. 孙晓岚,刘晓,梁为,康小明.  电加工与模具. 2013(02)

博士论文
[1]叶轮五坐标数控铣削CAM和CNC关键技术的研究[D]. 梁全.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]铣削加工切除体及其在航空发动机零件典型特征加工中的应用研究[D]. 赵文明.山东大学 2017
[2]基于振动特性钛合金腹板加工刀具设计与性能评价[D]. 贾兴民.山东大学 2015
[3]高速铣削薄壁件加工变形控制及工艺优化研究[D]. 李文东.哈尔滨理工大学 2012
[4]钛合金TC11和TC17的铣削加工性研究[D]. 王鑫.山东大学 2010
[5]涂层刀具切削性能评价及其实验研究[D]. 薛锴.上海交通大学 2008



本文编号：3061462