钛合金薄壁件切削稳定性及工艺优化研究

发布时间：2021-03-26 05:26

　　随着航空航天科技的不断发展,钛合金薄壁件被广泛的应用。但钛合金薄壁件由于其形状复杂、刚度差,在装夹与切削过程中容易产生变形,影响加工精度。因此,钛合金薄壁件加工稳定性预测与变形控制成为我国航空航天业急需解决的问题。本文以钛合金带耳形薄壁件为研究对象,对薄壁件加工稳定性预测、装夹布局对铣削稳定性影响、分层铣削径向切深与薄壁件刚度匹配等问题进行了研究,具体研究工作如下:1)针对薄壁件铣削系统,建立了瞬时铣削力模型、动态铣削力模型,并通过铣削加工试验,验证了动态铣削力模型的有效性。2)采用有限元法和试验法,对主轴-刀具系统进行了模态分析,并验证了仿真分析模型的正确性;研究了铣削系统稳定域预测方法,分析了切削力系数、系统固有频率、阻尼比和径向切深对铣削系统稳定性的影响。3)以带耳形薄壁结构为对象,运用谐响应分析法,研究了装夹布局设计方法,以抑制薄壁件的加工振动,并通过加工试验,验证了装夹布局设计方法的可行性。4)以典型薄壁结构为对象,研究了分层切削径向切深与刚度的匹配关系,运用有限元法与遗传算法,对每层的径向切深进行了优化,采用优化后的径向切深进行加工,可以减小加工变形。5)基于Visual ... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

发动机操纵杆机构带耳搭接段

动态铣削模型

螺旋立铣刀铣削模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性结构铣削时滞工艺系统的稳定性理论与实验研究[J]. 张小俭,熊蔡华.  机械工程学报. 2014(10)
[2]基于铣削力精确建模的工件表面让刀误差预测分析[J]. 宋戈,李剑峰,孙杰.  机械工程学报. 2013(21)
[3]薄壁叶片精密加工装夹方案设计与优化[J]. 李继博,张定华,吴宝海,刘维伟.  中国机械工程. 2012(11)
[4]复杂曲面薄壁叶片点铣加工弹性变形预测[J]. 黄泽华,李建勇,樊文刚,马丽梅.  西安交通大学学报. 2012(05)
[5]不等齿距三刃高速立铣刀的动平衡及设计[J]. 汤爱民,周志雄,曾滔.  机械工程学报. 2011(13)
[6]CNC铣床切削颤振的动态性能试验分析[J]. 李彦启,郭志全,刘明涛,朱征.  制造技术与机床. 2011(02)
[7]薄壁零件高速铣削稳定性预测与验证[J]. 梁睿君,叶文华.  机械工程学报. 2009(11)
[8]基于Magnus-Gaussian截断的铣削系统稳定性的半离散分析法[J]. 李中伟,龙新华,孟光.  振动与冲击. 2009(05)
[9]面向单元切削过程的切削参数优化模型[J]. 陈志同,张保国.  机械工程学报. 2009(05)
[10]飞机铝合金结构件数控加工变形分析与控制[J]. 梅中义,高红,王运巧.  北京航空航天大学学报. 2009(02)

博士论文
[1]薄板件切削回弹变形机理及装夹优化方法研究[D]. 刘玉梅.山东大学 2012
[2]基于切削过程物理模型的参数优化及其数据库实现[D]. 张晓辉.上海交通大学 2009
[3]高速面铣刀切削稳定性及其结构化设计方法研究[D]. 姜彬.哈尔滨理工大学 2008

硕士论文
[1]框类薄壁件装夹和切削参数的同步优化[D]. 王沙沙.大连理工大学 2012
[2]薄壁件加工工艺优化技术研究[D]. 范慧芳.长春理工大学 2012
[3]基于复杂薄壁件综合误差控制的装夹优化方法研究[D]. 赵敬安.东华大学 2010
[4]基于改进遗传算法的切削参数优化[D]. 黄豪.华中科技大学 2009
[5]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



本文编号：3101036