闭式整体涡轮叶盘电极进给轨迹规划研究

发布时间：2023-03-19 23:41

　　随着国家航空事业的快速发展,对发动机的性能要求越来越高,发动机的结构也发生了改变。涡轮叶盘作为发动机的重要部件,结构特性也从组装式结构转变为整体式结构,从而减轻了发动机的重量,提高了发动机的整体性能,但是整体式叶盘特别是闭式整体叶盘的加工是制造领域的一大难题。由于闭式叶盘的流道窄小弯扭,叶片相互遮蔽,刀具可达性差,并且加工材料多是耐高温、硬度大的钛合金材料,因此采用对材料不敏感的电火花加工,但是加工电极的轨迹规划是一个极其复杂的课题。本文基于此并结合前人的经验,提出了一种最大运动范围的电极轨迹规划方式,开展了相关的理论推导和仿真实验研究。针对闭式涡轮叶盘加工电极的轨迹规划难题,提出了最大运动范围轨迹规划方法。根据闭式整体涡轮叶盘流体通道的形状,详细分析了加工电极的设计流程,包括初始电极的设计以及对初始电极进行的缩减和剖分操作。在此基础上,建立了最大运动范围电极轨迹规划的优化模型,以加工电极运动范围为目标函数,电极在流道中不与涡轮叶盘发生干涉为约束,采用序列二次规划算法进行求解,得到加工电极退出流道的一系列离散点,并且利用分段三次样条插值方式,对离散点分段插值,进一步求出加工电极的运动轨...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究目的及意义
    1.3 闭式涡轮叶盘主要研究现状
        1.3.1 电极设计以及进给轨迹研究现状
        1.3.2 加工效率研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 工具电极的设计
    2.1 初始电极的设计
    2.2 初始电极的处理
        2.2.1 电极的缩减处理
        2.2.2 电极的剖分处理
    2.3 本章小结
第3章 最大运动范围轨迹规划方式
    3.1 工具电极轨迹规划过程分析
        3.1.1 电极逆向轨迹规划方式
        3.1.2 电极运动形式的定义
        3.1.3 电极轨迹规划策略
    3.2 电极轨迹规划优化模型的建立
        3.2.1 优化变量和目标函数的设置
        3.2.2 约束条件的描述
    3.3 轨迹规划求解
    3.4 本章小结
第4章 运动轨迹仿真及计算分析
    4.1 五轴数控电火花机床的运动学分析
    4.2 运动轨迹的仿真分析
        4.2.1 运动轨迹的形成
        4.2.2 ADAMS软件的仿真分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3766230