航空发动机涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统研究与开发

发布时间：2017-08-30 09:42

  本文关键词：航空发动机涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统研究与开发

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【摘要】：航空发动机涡轮盘榫槽的加工质量是保证涡轮盘质量的关键,榫槽拉刀的设计是生产用于涡轮盘高精度榫槽型面的核心技术。为了解决航空发动机企业在涡轮盘榫槽拉刀尺寸设计过程中自动化程度低、设计周期长、设计效率低等问题,本文研究了涡轮盘榫槽拉刀的参数化设计方法,开发了航空发动机涡轮盘榫槽拉刀快速设计软件系统,该软件系统通过输入拉刀排刀图自动计算拉刀的结构参数,由结构参数驱动相应榫槽拉刀参数化模型模板生成新的成套榫槽拉刀三维模型,大大提高了榫槽拉刀的设计效率。本文的主要工作和研究内容如下:(1)通过研究榫槽拉刀信息模型的设计规则和表达方法,对榫槽拉刀的信息进行了分类,并在此基础上建立了航空发动机涡轮盘榫槽拉刀的信息模型。(2)设计了涡轮盘榫槽拉刀快速设计软件输入接口——拉刀排刀图,通过排刀图中所包含的待加工型面尺寸参数、拉削方式、公差余量和齿升量等基本信息,计算了航空发动机涡轮盘榫槽拉刀参数化设计的驱动参数。(3)通过建立枞树形榫槽成套拉刀的三维模型以及模型内和模型间的约束关系,构建了涡轮盘榫槽拉刀三维参数化模型模板,通过结构参数驱动模型模板,实现了涡轮盘榫槽拉刀的快速设计。(4)应用Visual C++和UG/Open API开发工具在UG平台上开发了航空发动机涡轮盘榫槽拉刀快速设计软件系统并在企业试用。
【关键词】：航空发动机 涡轮盘 榫槽拉刀 信息模型 模型模板 参数化设计
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11
• 缩略词表11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究及应用现状13-16
• 1.2.1 参数化设计技术发展概况13-15
• 1.2.2 拉刀CAD技术研究现状15-16
• 1.3 课题来源与研究内容16-17
• 1.3.1 课题来源16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 1.4 章节安排17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 涡轮盘榫槽拉刀信息模型19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 信息模型概述19-20
• 2.3 涡轮盘榫槽拉刀信息模型设计原则20-21
• 2.3.1 榫槽拉刀信息模型设计要求20
• 2.3.2 榫槽拉刀信息模型中三维建模规则20-21
• 2.4 涡轮盘榫槽拉刀信息模型设计21-24
• 2.4.1 榫槽拉刀信息描述21-22
• 2.4.2 榫槽拉刀信息模型建立22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 榫槽拉刀排刀图和拉刀参数化设计驱动参数25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 涡轮盘榫槽拉刀的排刀图25-26
• 3.3 涡轮盘榫槽拉刀排刀图中的信息26-29
• 3.3.1 待加工涡轮盘榫槽型面尺寸参数信息26-27
• 3.3.2 拉刀拉削余量信息27-28
• 3.3.3 拉刀齿升量、容屑系数信息28
• 3.3.4 涡轮盘榫槽拉刀拉削方式信息28-29
• 3.4 涡轮盘榫槽拉刀驱动参数的计算29-31
• 3.4.1 榫槽拉刀刀座尺寸的确定29-30
• 3.4.2 榫槽拉刀最大和最小高度的计算30-31
• 3.4.3 榫槽拉刀齿形的选取和齿形参数的计算31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 涡轮盘榫槽拉刀参数化模型模板32-44
• 4.1 引言32
• 4.2 参数化设计原理和方法32-36
• 4.2.1 参数化设计相关概念32-35
• 4.2.2 CAD中参数化设计方法35-36
• 4.3 涡轮盘榫槽拉刀参数化模型模板设计36-37
• 4.4 涡轮盘榫槽拉刀参数化模型模板建立37-43
• 4.4.1 榫槽拉刀三维模型的建立38-41
• 4.4.2 榫槽拉刀约束关系的建立41
• 4.4.3 榫槽拉刀表达式参数关系41-42
• 4.4.4 榫槽拉刀驱动关系的建立42
• 4.4.5 榫槽拉刀参数化模型模板构建42-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第五章 涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统实现44-57
• 5.1 引言44
• 5.2 涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统开发环境及相关技术44-46
• 5.2.1 系统开发平台及开发工具44
• 5.2.2 UG NX二次开发技术44-46
• 5.3 涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统总体设计46-49
• 5.3.1 系统总体设计方案46
• 5.3.2 系统主要功能模块46-47
• 5.3.3 系统设计流程47-49
• 5.4 涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统数据库49-51
• 5.4.1 榫槽拉刀模型模板库49-50
• 5.4.2 榫槽拉刀尺寸信息库50-51
• 5.5 涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统运行实例51-56
• 5.6 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 全文总结57-58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 在学期间的科研状况及发表的学术论文64

【参考文献】

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本文编号：758562