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文檔簡介
1、隨著科技的飛速發(fā)展,越來越多的先進(jìn)制造技術(shù)開始涌現(xiàn)。但傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)在制造業(yè)中依然占據(jù)重要地位。其中,銑削加工工藝在零件制造中發(fā)揮著重要作用。多軸數(shù)控加工具有諸多優(yōu)點(diǎn),可以加工多種復(fù)雜的零部件,因此在高端制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普遍。本文對銑削加工過程中的瞬態(tài)切除體進(jìn)行建模,重點(diǎn)對五軸銑削進(jìn)行研究,分析刀具-工件切削接觸區(qū)域。建立數(shù)控程序優(yōu)化模型,并對航空發(fā)動機(jī)零件典型特征進(jìn)行數(shù)控編程與加工。
首先,基于刀具與工件的相對運(yùn)動,
2、建立切除體模型,描述平底立銑刀和球頭銑刀切削過程中的切除體形成和獲取步驟,建立切除體的三維幾何模型,并從幾何角度分析切除體幾何形態(tài)的影響因素。根據(jù)其影響因素,在UG中進(jìn)行切除體的參數(shù)化建模。參數(shù)化建模便于模型的修改,可以快速得到不同參數(shù)下的模型,方便后續(xù)的研究應(yīng)用。
其次,對球頭銑刀五軸加工的切除體進(jìn)行分析。利用實(shí)驗(yàn)方法研究了球頭銑刀加工過程中,刀具前傾角和側(cè)傾角對工件加工表面粗糙度的影響。利用球頭銑刀切除體對五軸加工中的刀具
3、-工件切削接觸區(qū)域及切削截面面積進(jìn)行研究。分析了前傾角和側(cè)傾角變化時,刀具-工件切削接觸區(qū)域相對于刀尖的位置變化和切削截面面積隨著刀具旋轉(zhuǎn)角度的變化規(guī)律。建立了球頭銑刀切除體的邊界曲面和曲線方程,有利于從解析角度研究刀具-工件切削接觸區(qū)域。
然后,建立銑削加工數(shù)控程序優(yōu)化模型,對CAM軟件生成的NC程序進(jìn)行優(yōu)化。對于需要自定義的材料,首先利用三維有限元切削仿真或者切削試驗(yàn),獲得不同切削參數(shù)下的切削力和切削溫度等參數(shù),得到材料的
4、切削數(shù)據(jù)并進(jìn)行材料的定義。在進(jìn)行NC程序優(yōu)化時,根據(jù)設(shè)定的切削力或者切削溫度的范圍,優(yōu)化進(jìn)給量和切削速度等參數(shù),使負(fù)載平衡,降低振動。
最后,基于hyperMILL數(shù)控編程軟件,對航空發(fā)動機(jī)中的復(fù)雜零件特征進(jìn)行數(shù)控編程,選取半開式整體葉輪和整體葉盤基準(zhǔn)件為研究對象。編程時,綜合考慮加工的效率和加工質(zhì)量等因素。在DMU-70V五軸加工中心上對鈦合金TC4半開式整體葉輪和整體葉盤基準(zhǔn)件進(jìn)行加工。
以上工作結(jié)合建立的模型、
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