航空叶片切削进给优化研究

发布时间：2017-10-02 02:14

  本文关键词：航空叶片切削进给优化研究

  更多相关文章： 航空叶片 铣削力 进给优化 加工提效

【摘要】：叶片是航空发动机的核心零部件,其加工质量直接决定了航空发动机的工作性能。航空发动机叶片往往具有复杂曲面结构,并常使用钛合金等具有耐腐蚀、高强度等特点的材料,加工过程一般分为多个工步,加工效率低,刀具磨损严重,且加工质量难以保证。本文针对由航空发动机叶片加工过程中铣削力波动造成的加工质量及加工效率问题进行研究,结合叶片复杂的曲面造型,建立考虑工件表面曲率半径的铣削力模型,提出基于铣削力的进给优化方法,提高加工质量和加工效率,降低加工成本。具体研究内容包括:首先,分析了国内外对铣削力建模的相关研究,考虑航空叶片型面及凸台部分造型曲率多变的特点,发现工件表面曲率半径的变化影响加工过程中铣削力大小,建立相关的铣削力仿真模型。然后,观测航空叶片实际加工过程,发现存在铣削力波动问题,结合铣削力模型仿真并加以分析。利用铣削力和进给速度的关系,以进给速度为主要考虑因素,提出一种适用于叶片加工的进给优化方法,保持铣削力稳定。最后,结合前述方法,利用商业软件Production Module 3D实现具体操作,对航空叶片加工过程进行优化。其中,详细给出了软件之间兼容性处理、坐标转换、软件中的优化流程和相关优化参数选取的方法,解决了实际加工中存在的力波动问题。在保证加工质量的前提下,大大提高了加工效率,降低了加工成本。
【关键词】：航空叶片 铣削力 进给优化 加工提效
【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】：V263.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题来源8
• 1.2 研究背景及意义8-10
• 1.3 相关研究现状10-15
• 1.4 论文主要内容和组织结构15-16
• 2 铣削力建模16-27
• 2.1 概述16
• 2.2 直角切削力学分析16-19
• 2.3 斜角切削力学分析19-22
• 2.4 铣削力建模22-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 工件表面曲率变化对铣削力的影响27-34
• 3.1 概述27
• 3.2 几何分析27-28
• 3.3 模型分析28-30
• 3.4 切削力系数标定30-31
• 3.5 工件表面曲率变化对铣削力的影响31-33
• 3.6 本章小结33-34
• 4 基于切削力的进给优化34-39
• 4.1 概述34
• 4.2 进给速度优化策略34-35
• 4.3 进给速度优化算法35-38
• 4.4 本章小结38-39
• 5 航空发动机钛合金叶片加工优化应用39-55
• 5.1 概述39
• 5.2 航空发动机叶片介绍39-41
• 5.3 叶片切削的全过程优化方案41-50
• 5.4 叶片切削优化实验结果50-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 全文总结55
• 6.2 课题展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60

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本文编号：956973