鈦合金整體葉盤加工用插銑刀設(shè)計研究.pdf

1、整體葉盤作為航空發(fā)動機(jī)中的關(guān)鍵零件，在提高航空發(fā)動機(jī)性能方面起到關(guān)鍵作用，為滿足新一代航空發(fā)動機(jī)對高推重比等關(guān)鍵指標(biāo)的要求，所設(shè)計整體葉盤結(jié)構(gòu)較為復(fù)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(zhì)量和加工效率成為阻礙航空發(fā)動機(jī)發(fā)展的技術(shù)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(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)為所設(shè)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(jìn)行如下研究工作:
　　首

2、先，以UG軟件參數(shù)化建模結(jié)合有限元仿真的方式，實現(xiàn)對刀具的設(shè)計及幾何角度優(yōu)化，通過UG基于圖形模板的參數(shù)化設(shè)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(shè)計菜單及其工作界面，結(jié)合VC++編寫用戶界面與參數(shù)化模型之間調(diào)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(jìn)而完成插銑刀參數(shù)化設(shè)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(jìn)行優(yōu)化;利用ANSYS軟件對刀體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，驗證刀具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足加工需求;通過模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析預(yù)判所設(shè)計刀具在加工時是否出現(xiàn)共振現(xiàn)象或振幅過大，進(jìn)而保證刀具加工時的穩(wěn)定性。
　　最后，對所設(shè)計的刀具進(jìn)行加工制備，通過對制備刀具進(jìn)行插銑試驗，利用MATLAB軟件建立切削力預(yù)測模型，并分析切削參數(shù)對切削力的影響情況，為