基于參數優(yōu)化的樅樹型輪槽精銑刀后刀面幾何重構的研究.pdf

1、樅樹型輪槽精銑刀作為加工汽輪機轉子輪槽的最終刀具，其精度直接影響著輪槽表面輪廓的加工質量。由于切削時刀具輪廓形線不同部位受到刀體結構的影響，工藝參數各不相同，導致不同部位切削刃受力、受熱以及磨損的不均勻，從而引起輪槽精銑刀廓形精度下降，造成刀具的早期失效?？紤]制造工藝因素，輪槽刀具前角一般取為零度。在刀具鈍圓半徑一致的情況下，刀刃的強度主要取決于刀具的后角。輪槽加工中，不同部位的刀刃，由于切削條件的要求，強度設計應不同?，F(xiàn)有輪槽刀具，刃

2、形不同位置后角的變化并不是為了適應刃形強度而變化的。后刀面的設計，不能滿足成形切削刀具等強度的要求。幾何建模與參數優(yōu)化的研究，是復雜成形刀具設計的重要課題。
　　本文擬從輪槽銑削過程中的切削力出發(fā)，探索滿足輪槽銑刀刃形線等強度要求的后角分布規(guī)律;建立優(yōu)化的后角分布數學模型，并根據該數學模型利用CAD軟件完成后刀面幾何模型的重構。主要內容如下:
　　基于金屬切削基本原理，探討了銑削加工過程中切削力、切削熱以及刀具磨損和壽命與刀

3、具幾何參數之間的關系;對輪槽加工工藝做了簡要的梳理，給出了輪槽精銑刀的設計要求;
　　基于輪槽銑削工藝，建立輪槽銑削的有限元分析模型;利用DEFORM對輪槽銑削過程進行了物理仿真，得出了切削力、切削熱在刀刃上的分布狀況;
　　建立通用輪槽精銑刀的三維實體模型，找出其后角的變化規(guī)律;然后以切削力的均勻分布為優(yōu)化目標，對輪槽精銑刀的后角分布進行優(yōu)化設計;建立了輪槽精銑刀后角分布優(yōu)化數學模型，并求出了關鍵模型系數;
　　基于