压气机盘双面车削机床及振动抑制装置的设计研究

发布时间：2017-08-31 08:40

  本文关键词：压气机盘双面车削机床及振动抑制装置的设计研究

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【摘要】：压气机盘是压气机转子的重要组成零件之一,属于航空发动机的关键零件,其辐板的车削加工是该零件工艺过程中的重要工序。由于压气机盘辐板部分直径大而厚度小,在车削过程中受切削力等的作用容易产生加工变形和振动。加工变形和振动严重制约了压气机盘零件的加工精度和生产效率。本文在分析压气机盘制造工艺及结构和材料特点的基础上,采用双面车削的方法解决压气机盘零件加工中的变形问题;采用变阻尼振动抑制的方法改善压气机盘零件加工中的振动问题。论文完成了双面车削机床的总体方案设计,主要包括设计指标制定、布局方案设计、工艺特点研究、运动方式设计、主轴支承设计、进给系统设计、数控选型设计等;论文完成了进给伺服系统的设计,主要包括导轨副参数设计、滚珠丝杠副选型设计、滚珠丝杠支承设计、润滑方案设计、电动机选型设计、反馈装置选型设计、系统加减速能力计算等;论文完成了以上设计内容的工程实现,主要包括工程图纸绘制、制造现场跟产、系统安装调试、机床精度检测等。机床的精度测试结果表明其完全达到了设计要求,为后续双面车削工艺的研究打下了基础。论文完成了压气机盘零件加工振动现象的描述分析和变阻尼振动抑制的实现方法研究,完成了变阻尼振动抑制装置的总体方案设计并建立了装置的动力学模型。
【关键词】：压气机盘 薄壁辐板 双面车削 可变阻尼 加工变形 振动抑制
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V263
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 研究背景和课题来源10
• 1.2 压气机盘的功能、结构和材料特点10-12
• 1.2.1 压气机盘的功能10-11
• 1.2.2 压气机盘的结构特点11
• 1.2.3 压气机盘的材料特点11-12
• 1.3 压气机盘的制造要求、工艺过程及加工难点12-14
• 1.3.1 压气机盘的制造要求12-13
• 1.3.2 压气机盘的机械工艺过程13
• 1.3.3 压气机盘的机械加工难点13-14
• 1.4 薄壁零件加工变形和振动控制的研究现状14-17
• 1.4.1 国内外薄壁零件加工变形控制的研究现状14-16
• 1.4.2 国内外薄壁零件加工振动控制的研究现状16-17
• 1.5 本文的创新点及论文结构17-19
• 2 双面车削机床总体方案的设计研究与实现19-27
• 2.1 双面车削机床设计研究的重要意义和技术指标19-20
• 2.1.1 双面车削机床设计研究的重要意义19-20
• 2.1.2 双面车削机床设计的技术指标20
• 2.2 双面车削加工的工艺特点分析20-22
• 2.2.1 双面车削方法减小加工变形的理论依据21-22
• 2.2.2 双面车削压气机盘的定位与装夹方法研究22
• 2.3 双面车削机床总体方案的设计研究22-26
• 2.3.1 双面车削主运动和进给运动的实现方式研究22-23
• 2.3.2 主轴支承方案的设计研究23-24
• 2.3.3 进给伺服系统方案的设计研究24-25
• 2.3.4 双面车削机床数控系统的选型设计25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 双面车削机床进给系统的设计研究与实现27-41
• 3.1 进给伺服系统的总体方案设计与传动系统刚度探讨27-29
• 3.1.1 进给伺服系统的总体方案设计27-28
• 3.1.2 关于提高传动系统刚度的探讨28-29
• 3.2 机械部件的设计与实现29-32
• 3.2.1 滑动导轨副零部件的参数设计29-30
• 3.2.2 滚珠丝杠副的选型设计和支承方案设计30-31
• 3.2.3 滑动导轨副的润滑方案设计31-32
• 3.3 电气部件的设计与实现32-38
• 3.3.1 进给系统切削负载转矩和加减速负载转矩计算32-34
• 3.3.2 电动机和伺服反馈装置的选型设计34-37
• 3.3.3 进给伺服系统的加减速能力探讨37-38
• 3.4 进给伺服系统平行度和垂直度的测试38-39
• 3.5 本章小结39-41
• 4 变阻尼振动抑制装置的设计研究41-52
• 4.1 压气机盘车削加工振动的描述和分析41-43
• 4.1.1 压气机盘车削加工振动的描述41-42
• 4.1.2 压气机盘车削加工振动的分析42-43
• 4.2 变阻尼振动抑制的实现方法研究43-47
• 4.2.1 变阻尼振动抑制的方法构想43-45
• 4.2.2 磁流变阻尼器及其动力学模型的选择45-47
• 4.3 变阻尼振动抑制装置的设计研究47-50
• 4.3.1 变阻尼振动抑制装置的总体方案设计47-48
• 4.3.2 变阻尼振动抑制装置的动力学建模48-50
• 4.4 本章小结50-52
• 5 总结与展望52-54
• 5.1 总结52
• 5.2 展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58

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本文编号：764594