基于ACIS的叶片型面数控砂带磨削刀位计算及精度控制方法

提出了叶片型面六轴联动磨削的刀位点的计算方法,探讨了走刀步长、行距与磨削加工误差之间的关系,开发了基于ACIS的叶片型面磨削加工仿真软件.对某叶片型面的刀位点进行了计算和走刀轨迹仿真,验证了叶片型面砂带磨削加工刀位点以及轨迹计算的正确性.     

船用螺旋桨叶片砂带磨削精度分析

通过船用螺旋桨叶片的砂带磨削试验及试验结果进行对比,对影响叶片磨削精度的因素进行了研究,对磨削过程中接触轮弹性变形、砂带弹性变形、砂带磨损和工件变形等影响叶片加工精度等因素的规律进行了深入的分析,建立了船用螺旋桨叶片砂带磨削精度基本理论模型,得出了船用螺旋桨叶片砂带磨削实际深度的公式。     

整体叶盘叶片砂带磨削加工振动数值仿真研究

以整体叶盘叶片型面砂带磨削过程中的加工振动规律为研究对象,采用改变磨削正压力,砂带线速度,进给速度和接触轮硬度各项工艺参数的正交试验法,基于ABAQUS对磨削过程中进行多磨粒数值仿真,得到了整体叶盘叶片型面砂带磨削过程的加工振动规律。最后,通过对仿真结果的评价,得到了各工艺参数对加工振动的影响规律,按影响程度由大到小排序依次为:磨削正压力,砂带线速度,进给速度和接触轮硬度。     

砂带磨削TC4磨削力数字建模及其预测

目的探索TC4砂带磨削的机理,优化表面加工质量。方法基于磨粒有序分布和等高性一致的假设,构建出单位面积磨粒的砂带几何模型,并建立了相应磨削的数值仿真模型,开展了模拟与实测接触轮在磨削过程中的弹性变形分析,建立了与印痕密切相关的砂带磨削力的预测模型,根据TC4的Johnson-Cook本构模型以及Johnson-Cook Sheiar Damage失效准则,模拟磨削区的热力特性。结果切向磨削力随着磨削深度的增加而增加,随砂带线速度的增加而逐渐减小,且切向磨削力随深度的变化趋势大于随砂带线速度的变化趋势。磨削温度随磨削深度和砂带线速度的增加而增加,且磨削温度随砂带线速度的变化趋势大于随深度的变化趋势。预测磨削力与实际实验值的误差在9%以内,通过对实验数据分析得到实验条件下的最优加工参数:砂带线速度5 m/s,进给速度1 m/min,磨削深度5?m。对陶瓷砂带磨削TC4进行了验证实验,预测值与实验值具有一致性。结论该方法建立的砂带磨削仿真模型和预测模型,可以较准确地预测砂带磨削TC4时的磨削力和磨削温度,为提高砂带磨削航发叶片表面质量的加工参数选择提供参考和指导。     

汽轮机叶片数控砂带磨削工艺分析与磨床结构设计

文章介绍了汽轮机叶片材质和形状特点及砂带磨削特性,进行了叶片砂带磨削工艺分析,在对叶片磨削运动分析的基础上,进行了叶片数控砂带磨床的结构设计,并对砂带磨床的关键结构件进行了力学性能有限元分析。     

航空发动机整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究

针对航空发动机整体叶盘结构复杂，铣削后表面纹理明显，粗糙度和型线精度无法达到设计要求，手工抛光后叶盘表面质量和型面精度难以满足工艺要求的现状，开展整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究。分析整体叶盘数控砂带磨削全型面磨削过程，阐述整体叶盘数控砂带磨削的变形机理，提出一种新型开式数控砂带磨削方法。进行基于ANSYS的磨削变形仿真分析，提出带有压力反馈的磨削压力控制系统方案，实现磨削变形的控制。用磨削试验装置进行整体叶盘精密数控砂带磨削试验，结果表明:整体叶盘数控砂带磨削后，表面粗糙度小于0.4 μm，型线精度高于0.05 mm，能够很好地适应叶片变形，实现数控砂带磨削替代手工抛光，提高磨削效率，满足设计要求。      

航发钛合金叶片金刚石砂带磨削的磨粒磨损研究

金刚石砂带精密磨削航空发动机钛合金叶片时,砂带磨损对加工精度及表面质量一致性影响很大。针对这一问题,利用ABAQUS软件开展单颗磨粒磨削过程仿真研究,进而进行航发钛合金叶片金刚石砂带磨削试验。仿真及试验结果表明:在磨削速度为10～20 m/s时,摩擦接触点的温度达700 K以上,且随磨削速度的增大而升高;砂带磨损程度随磨削速度的增大而升高,与磨削速度对摩擦接触点磨削温度的影响规律一致。M10/20金刚石砂带的磨损形式为磨粒损耗和磨粒脱落,磨屑的黏结加剧了砂带的磨损。      

MTS1600 500六轴数控砂带磨床构建及磨削仿真验证

MTS1600-500六轴数控砂带磨床是用于叶片磨削抛光的精密加工高端数控机床,该磨床磨削加工的工件主要以宽弦空心风扇叶片为主,空心叶片的制造工艺复杂,成本昂贵.磨削加工处于叶片加工关键步骤中的最后一步,这就要求在实际磨削加工前进行虚拟仿真磨削.该磨床可实现六轴联动,机床结构复杂,不存在现有仿真环境.为解决此问题,以UG为平台构建MTS1600-500六轴数控砂带磨床的几何模型并装配,在VERICUT中搭建该磨床磨削加工仿真环境.以某型号宽弦空心风扇叶片为仿真加工对象,对该磨床建模仿真环境进行验证,最后通过实际磨床的磨削加工验证了所建模型与仿真环境的正确性.该磨床的虚拟仿真环境可实现磨削加工过程的动态仿真,加工效率得以提升,也为后续加装在机测量模块奠定基础.     

大型叶片砂带磨削加工方法及工艺研究

针对大型叶片磨削难题,采用计算机辅助几何学、微分几何学等技术手段,通过对柔性磨削技术、砂带磨削机床的研究以及分析加工误差,优化了加工轨迹及加工工艺参数,解决了对复杂曲面砂带磨削的加工轨迹规划问题,实现了对大型叶片的快速加工。     

汽轮机叶片的数控砂带磨削

本文在通过试验确定合理的磨削参数的基础上,对机床进行了砂带磨削数控改装。依据数学建模方法,编制数控加工程序。采用砂带磨削与数控综合技术加工柱形叶片型面,减轻了人工抛磨的劳动强度,提高了加工质量和生产效率,解决了叶片加工中的关键问题。同时,在技术上具有先进性、通用性和可移植性。     

叶片自适应砂带磨削单元系统集成方案设计及调试

为实现航空发动机叶片自适应砂带磨削单元的系统集成,根据生产需求确定砂带磨削单元系统的建设目标与工艺流程,建立面向叶片自适应砂带磨削单元的系统集成方案。在磨削单元制造执行支持系统的管控下,实现一次装夹完成叶片型面、进排气边缘、叶根及凸台过渡区部的磨削集成加工。调试证明:磨削单元所加工的叶片型面、进排气边缘、叶根等部分的表面粗糙度和轮廓度均满足设计要求。      

螺旋齿刀具的数控刃磨系统的研究及开发

在对螺旋齿刀具的数控刃磨方法进行研究的基础上，提出了获取螺旋线形切削刃几何参数的方法，对刃磨螺旋齿刀具的经济型数控工具磨床控制系统的软硬件的设计及开发实施技术进行了介绍。     

航发钛合金风扇叶片自适应砂带磨削实验研究

航空发动机叶片的材料多为钛合金,该类材料强度和机械性能良好,但加工性能差,而模锻、精铣后的叶片型面精度和表面质量需要加工来满足航空发动机的要求。通过三坐标测量仪最佳拟合法检测模锻叶片,确定叶片型面加工余量,再采用自适应砂带磨削方式对航发模锻叶片材料定量去除。结果表明:磨削加工能精准去除模锻叶片表面的加工余量,保证叶片进排气边的圆弧过渡,且叶片表面粗糙度R_a值均在0.4 μm以下。      

航空叶片精锻模具设计与数控加工

叶片是航空发动机的重要组成零件,由于其叶面形状多为复杂的空间曲面,要求它具备良好的力学性能,并且有较高的表面质量和尺寸精度。为了解决叶片难以制造加工的问题,以某航空发动机叶片为例,对其锻件进行工艺分析,采用无余量精密锻造工艺加工叶片。利用UG软件完成叶片三维模型设计;利用Mold Wizard模块完成叶片模具设计;利用UG_CAM模块完成叶片模具的数控加工。对加工工艺参数及走刀轨迹进行优化后,经UG软件仿真及后处理生成合理的刀路轨迹,制作出合格的叶片模具。生产实践证明:用该模具锻造的叶片质量良好、生产效率较高,适合大批量生产。     

基于机器人平台的固结磨料工具抛光叶片路径规划

将6R机器人与固结磨料抛光技术相结合,建立基于机器人的固结磨料磨头抛光系统;应用弦高误差法与改进的等残留高度法规划发动机叶片抛光路径,基于UG二次开发实现路径规划算法,并提取刀位点数据;结合机器人运动学逆解算法与抛光工艺参数实现其抛光路径离线编程,并在机器人固结磨料磨头恒压抛光试验平台上进行叶片抛光试验验证。试验结果表明:叶片表面平均粗糙度R_a为0.240 μm,粗糙度标准差为0.039 μm,抛光压力误差为±0.7 N。机器人固结磨料磨头抛光叶片获得的表面质量一致性较好。      

金刚石薄圆锯片基体的磨削工艺参数优化

针对金刚石薄圆锯片基体磨削表面质量控制问题,在数控卧轴圆台平面磨床上开展圆锯片基体磨削正交试验,研究磨削工艺参数对其端跳、平面度、同片厚度差的影响规律。结果表明:砂轮转速对端跳影响最显著,提高砂轮转速有利于减小端跳;工作台转速对平面度以及同片厚度差影响最显著,提高工作台转速有利于获得平整和光洁的表面。优化的磨削工艺参数组合是砂轮转速为1 500 r/min,进给速度为3 000 mm/min,工作台转速为250 r/min,磁力为90%。在此参数下,对金刚石圆锯片基体进行磨削,其磨后的端跳、平面度和同片厚度差分别为0.08、0.02和0.004 mm,远小于标准规定的0.12、0.08和0.020 mm,且无明显磨削损伤缺陷。      

基于UG&VERICUT整体式叶轮五轴数控加工与仿真

论文研究了整体叶轮的五轴数控加工工艺,在UG中创建叶轮的三维模型,并使用CAM模块分别对叶轮流道面和叶片生成刀具轨迹,经后置处理器生成NC文件.基于VERICUT构建了DOOSAN VMD600五轴加工中心仿真环境,通过模拟整个机床加工过程,验证了数控加工程序和后处理器的正确性,从而缩短生产周期,降低成本.     

基于UG/CAM模块固定轴曲面轮廓数控铣的研究

UG/CAM模块固定轴曲面轮廓铣操作用于对表面轮廓进行数控加工,其后处理模块可以生成指定机床能够识别的NC程序,利用其可视化功能可以直观地仿真加工过程,检验NC程序的正确性.本文提出了UG NX/CAM模块中固定轴曲面轮廓铣削的CAM及NC程序生成的思路、方法.通过一具体实例讨论了固定轴曲面轮廓铣数控加工中工艺设计与规划的方法,研究了固定轴曲面轮廓铣数控加工中参数的合理设置方法及其误差的有效控制手段.