鈦合金整體葉盤加工用插銑刀設計研究.pdf

1、整體葉盤作為航空發(fā)動機中的關鍵零件，在提高航空發(fā)動機性能方面起到關鍵作用，為滿足新一代航空發(fā)動機對高推重比等關鍵指標的要求，所設計整體葉盤結構較為復雜且多采用鈦合金等難加工材料。如何提高整體葉盤的加工質量和加工效率成為阻礙航空發(fā)動機發(fā)展的技術難題。針對整體葉盤流道粗加工部分所用插銑刀，通過有限元分析方法對插銑刀結構進行優(yōu)化設計，并結合試驗數(shù)據(jù)為所設計插銑刀匹配最佳切削參數(shù)，以提高整體葉盤加工效率，本文主要進行如下研究工作:
　　首

2、先，以UG軟件參數(shù)化建模結合有限元仿真的方式，實現(xiàn)對刀具的設計及幾何角度優(yōu)化，通過UG基于圖形模板的參數(shù)化設計方法生成插銑刀三維模型，并利用二次開發(fā)模塊UG/Open Menu Script、UG/Open UIStyler定制插銑刀設計菜單及其工作界面，結合VC++編寫用戶界面與參數(shù)化模型之間調用函數(shù)程序，實現(xiàn)界面數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)的連接，進而完成插銑刀參數(shù)化設計系統(tǒng)框架，以便后續(xù)修正插銑刀模型時提高建模效率。
　　其次，利用DEF

3、ORM-3D軟件，通過模擬插銑過程分析刀具的切削性能，并根據(jù)刀具幾何參數(shù)對切削力的影響，對刀具幾何參數(shù)進行優(yōu)化;利用ANSYS軟件對刀體結構進行強度分析，驗證刀具結構強度是否滿足加工需求;通過模態(tài)分析、諧響應分析預判所設計刀具在加工時是否出現(xiàn)共振現(xiàn)象或振幅過大，進而保證刀具加工時的穩(wěn)定性。
　　最后，對所設計的刀具進行加工制備，通過對制備刀具進行插銑試驗，利用MATLAB軟件建立切削力預測模型，并分析切削參數(shù)對切削力的影響情況，為