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《航空整體葉輪五軸數(shù)控加工仿真及參數(shù)優(yōu)化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文航空整體葉輪五軸數(shù)控加工仿真及參數(shù)優(yōu)化研究ResearchonFive-axisNCSimulationandProcessingparametersOptimizationforAviationIntegralImpeller作者姓名：盧輝導(dǎo)師（職稱）：蔡玉俊教授李國和副教授學(xué)科（專業(yè)）：機(jī)械工程提交論文日期：2016年3月分類號(hào)：TH164學(xué)校代碼：10066密級(jí)：學(xué)號(hào)：03M080613030航空整體葉輪五軸數(shù)控加工仿真及參數(shù)優(yōu)化研究ResearchonFive-axisNCSimulationandProcessingpa
2、rametersOptimizationforAviationIntegralImpeller作者姓名：盧輝導(dǎo)師（職稱）：蔡玉俊教授李國和副教授一級(jí)學(xué)科：機(jī)械工程學(xué)科（專業(yè)）：機(jī)械工程年級(jí)：2013級(jí)提交論文日期：2016年3月學(xué)位授予單位：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)i獨(dú)創(chuàng)性聲明聲明：本人所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)
3、均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，特授權(quán)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，允許論文被查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日ii摘要航空整體葉輪的加工手段、加工精度和加工表面質(zhì)量直接影響葉輪的工作性
4、能，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有決定性的影響。作為一種典型的通道類復(fù)雜高精度零件，其葉片間流道間距較小，葉片扭曲度大，其幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜對(duì)加工造成很大困難，主要采用五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。雖然目前進(jìn)行了針對(duì)航空整體葉輪較多的加工仿真及參數(shù)優(yōu)化研究工作，但仍存在如下問題：(1)在參數(shù)優(yōu)化研究方面，未考慮機(jī)床穩(wěn)定性問題，在機(jī)床穩(wěn)定的前提下開展加工參數(shù)優(yōu)化研究，才能同時(shí)保證五軸加工的效率和質(zhì)量。(2)由于葉片扭曲大，通常CAM軟件生成的數(shù)控程序只考慮刀具與工件的干涉，未考慮機(jī)床主軸與夾具、工作臺(tái)的碰撞，不能完全確保刀具軌跡的正確性和機(jī)床的安全性，因而需要考慮具體工藝系
5、統(tǒng)，進(jìn)行更全面的幾何仿真研究。針對(duì)以上問題，本文的主要研究工作如下：1.基于VERICUT的航空整體葉輪加工數(shù)控仿真建模。在VERICUT環(huán)境下建立虛擬的數(shù)控機(jī)床實(shí)體、控制系統(tǒng)、刀庫、坐標(biāo)系統(tǒng)等，創(chuàng)建數(shù)控仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)針對(duì)具體工藝系統(tǒng)的幾何仿真，有效避免機(jī)床主軸、刀具與工作臺(tái)、夾具之間碰撞。2.提出基于齊次變換的航空整體葉輪數(shù)控程序后處理算法。首先針對(duì)海德漢iTNC530數(shù)控系統(tǒng)的傾斜加工面功能，通過對(duì)CLSF刀位軌跡進(jìn)行齊次變換運(yùn)算，提出了機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的數(shù)控程序后處理算法。使用UGNX8.5/PostBuilder編寫后處理文件，通過NC代
6、碼分析、VERICUT仿真驗(yàn)證后處理方法的正確性。3.基于Cutpro9.0的工藝系統(tǒng)顫振穩(wěn)定域獲取。首先采用力傳感器和加速度傳感器，通過錘擊實(shí)驗(yàn)來獲取機(jī)床-刀具和機(jī)床-工件的頻響函數(shù)。然后采用Cutpro9.0的動(dòng)力學(xué)仿真功能，在給定的徑向切削深度（切寬）條件下，進(jìn)行顫振穩(wěn)定域仿真，獲得表征主軸轉(zhuǎn)速和軸向切深關(guān)系穩(wěn)定域葉瓣圖。4.基于幾何仿真和動(dòng)力學(xué)仿真的切削參數(shù)優(yōu)化。在工藝系統(tǒng)顫振穩(wěn)定域仿真的基礎(chǔ)上，以切削時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo)，切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量為實(shí)驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)三因素四水平的正交試驗(yàn)，通過幾何仿真獲得切削時(shí)間。根據(jù)極差分析和方差分析
7、，得出三組較短切削時(shí)間的加工參數(shù)。對(duì)初步優(yōu)化得到的三組切削參數(shù)進(jìn)一步進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，根據(jù)仿真結(jié)果確定最優(yōu)工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞:航空整體葉輪,幾何仿真,動(dòng)力學(xué)仿真,參數(shù)優(yōu)化,正交試驗(yàn)iiiAbstractTheprocessingmethods,machiningprecisionandsurfacequalityoftheaviationintegralimpellerhavethedirectinfluenceoftheimpellerperformance.Thesefactorshaveadecisiveimpactontheperform
8、anceoftheengine.Asatypicalcomplexhigh-precisionparts,impeller'sbladechannelspacing
