叶片宽行数控加工技术研究及应用

发布时间：2017-06-22 09:00

  本文关键词：叶片宽行数控加工技术研究及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前五轴数控加工技术被广泛应用于航空航天、轮船、汽车等领域,但通用CAD/CAM软件中的加工算法并没有充分发挥五坐标数控加工的优势,现有的宽行加工算法生成的刀轨尚存在质量不佳的问题,针对该问题提出了一种改进的宽行数控加工算法来改善生成刀轨的质量,进而提高复杂曲面的加工效率和加工质量。本文对现有宽行加工基本理论做了梳理,介绍了宽行数控加工技术的相关研究情况并阐述了几种典型宽行加工算法。针对中点法存在的刀心波动的问题做了分析,得出相邻刀位点侧偏角的变化是引起刀心波动的一个来源。在中点法基础上提出了一种从刀轨光顺的角度来优化刀位的方法。具体方法是在曲面上采样若干点求出其最优侧偏角值,以采样点作为基点构造侧偏角三角网格模型,通过插值得到曲面任意刀触点的侧偏角在曲面参数域两个方向上光滑渐变,进而实现刀轨的光顺,最后通过实例验证了该算法的有效性。在宽行数控加工应用方面根据刀具选择原则设计了鼓形砂轮,并应用于某型号叶片的宽行磨削试验,仿真效果良好;同时又设计了一个宽行铣削试验,加工后的结果显示行宽较宽,加工表面质量较好。试验表明宽行数控加工技术可以应用在航空发动机叶片加工中,是一种切实有效的方法。
【关键词】：叶片 复杂曲面 数控 宽行加工 刀位优化 鼓形刀具
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659;TP391.7
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 论文研究背景及来源12-14
• 1.1.1 论文研究背景12-13
• 1.1.2 课题来源及选题意义13-14
• 1.2 五轴数控加工刀位优化技术现状14-20
• 1.2.1 端铣刀位优化技术14-18
• 1.2.2 侧铣刀位优化技术18-20
• 1.3 五轴数控刀轨规划与刀具20-25
• 1.3.1 走刀方向20-21
• 1.3.2 刀具选择21-22
• 1.3.3 刀轨规划22-24
• 1.3.4 刀轨光顺24-25
• 1.4 论文研究内容及章节安排25-26
• 第2章 宽行数控加工的相关理论26-37
• 2.1 引言26
• 2.2 广义包络理论26-27
• 2.3 特征线与误差分布27-29
• 2.3.1 特征线27-28
• 2.3.2 刀位误差分布28-29
• 2.4 几种典型宽行算法介绍29-36
• 2.4.1 端点误差控制算法30-32
• 2.4.2 双端点刀轨驱动方法32-33
• 2.4.3 中点误差控制算法33-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 基于中点法的刀位调整算法37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 宽行刀位算法的基本优化模型37-38
• 3.3 刀心波动的影响分析38-41
• 3.4 面向刀轨光顺的刀位优化方法41-44
• 3.4.1 单行刀轨的光顺方法41
• 3.4.2 多条刀轨光顺方法41-44
• 3.5 加工试验44-47
• 3.5.1 试件模型分析44-45
• 3.5.2 刀具轨迹生成45-46
• 3.5.3 仿真结果与分析46-47
• 3.5.4 试件加工47
• 3.6 本章小结47-49
• 第4章 宽行加工应用实例49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 端刃加工试验49-52
• 4.2.1 加工工艺拟定49-50
• 4.2.2 精加工刀轨生成50-51
• 4.2.3 加工过程及结果51-52
• 4.3 侧刃加工仿真试验52-58
• 4.3.1 初选鼓形砂轮52-55
• 4.3.2 加工工艺拟定55-56
• 4.3.3 精加工刀轨生成56-57
• 4.3.4 仿真结果与分析57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-66
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文66

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本文编号：471250