汽轮机叶片曲面加工铣削力预测模型研究

文章针对汽轮机叶片曲面的加工特点,建立了铣削力模型,并从瞬时切削厚度的角度分析了数控工艺参数对铣削力模型的影响。在金属切削有限元模拟的基础上,运用Matlab和Abaqus软件结合四因素四水平正交模拟试验法验证了铣削力模型。并运用汽轮机叶片铣削加工实验进一步验证了铣削力模型和金属切削有限元模拟模型的有效性。     

基于仿真的单晶涡轮叶片精铸工艺参数优化

涡轮叶片尺寸精度直接影响叶片的成品率,而精铸工艺参数对叶片尺寸精度有非常大的影响.基于ProCAST仿真软件,采用单因素试验分析抽拉速度、浇注温度、型壳预热温度、冷铜温度对叶片尺寸的影响,结合正交试验及BP神经网络优化了精铸工艺参数.最后,通过实际浇注验证了该方法的有效性.     

方肩铣刀高速铣削TC4钛合金试验研究及参数优化

利用单因素试验方法,采用镶齿硬质合金涂层方肩铣刀进行钛合金高速铣削试验,研究每齿进给量、铣削宽度、铣削深度、铣削速度对于铣削力的影响。通过对铣削力进行分析,建立方肩铣刀高速铣削的铣削力模型,并采用MATLAB遗传算法以进给方向铣削力Fy最小为目标,对铣削参数进行了优化并给出了最优解集。实验结果表明,使用优化后的参数加工薄壁件可有效减小切削力。     

涡轮叶片精铸模具辅助机构参数化研究

涡轮叶片精铸模具是航空发动机涡轮叶片类零件精密铸造过程中的关键工装,其设计过程繁琐,使得采用现有通用软件系统进行模具设计时,只能依靠设计经验丰富的人员手工操作实现,自动化程度不高,严重制约了其设计周期。通过分析涡轮叶片的结构特征以及现有涡轮叶片精铸模具的结构特点,提取精铸模具的设计方案及模具辅助机构生成的设计知识,采用构建精铸模具模板库的方法,基于UG平台对涡轮叶片精铸模具辅助机构进行参数化设计,提高了设计效率,缩短了生产周期。     

叶片造型网格扭曲的校正方法研究

叶片曲面造型中的网格扭曲严重影响其性能，使得叶片数控加工质量降低。本文分析了叶片造型扭曲的原因，提出了一种叶片造型网格扭曲的校正方法。详细论述了叶片截面线数据点离散、截面数据点参数域变换、近似弧长参数化等关键问题的解决措施，通过在叶片高效螺旋铣数控编程中的应用实例，对本方法进行了验证。结果表明：本方法能有效地消除叶片造型中的网格扭曲现象，显著提高叶片曲面的品质和数控加工质量。     

高速铣削LF21铝合金铣削参数对铣削力影响规律的研究

采用正交实验法研究了LF21铝合金在进行平面铣削时铣削力与铣削参数之间的影响关系,试验结果的方差分析表明,在试验所采用的切削参数范围内,背吃刀量对铣削力的影响最为显著,另外切削速度、每齿进给量以及背吃刀量分别与切削速度和每齿进给量之间的交互作用等对铣削力也有显著性影响.通过直观分析得到使铣削力小且加工效率高的参数组合为高转速(高切削速度)40 000r/min、小的每齿进给量0.03min/齿和小的背吃刀量0.5mm.在分析铣削参数对铣削力的影响规律基础上,建立了LF21铝合金在试验参数范围内铣削力与切削速度、每齿进给量和背吃刀量之间的数学模型.     

涡轮叶片造型方法的研究

对涡轮片进行精确的数学描述是对其进行数控加工的前提，本文讨论了在给定叶片沿叶高方向上截面数据的情况下，采用双三次B样条拟合法和三次NURBS曲面插值法构造叶片曲面的具体算法，分析了两种方法的优缺点，并给出了具体的算法和公式，深入探讨了叶片构造过程中遇到的部分网格确定，插值曲面构造，圆弧的二次NURBS曲线精确表示，NURBS曲线节点插入算法及其升降阶等关键性技术问题。     

薄壁零件切削参数优化系统研究

针对薄壁零件自身强度低、加工易变形的问题,通过优化调整切削参数的大小,进而调整动态切削力大小和控制切削状态,使因切削力影响造成薄壁零件的加工变形量能满足公差要求,且使加工状态始终处于稳定,降低切削震动造成的变形,从而实现薄壁零件的高精、高速、高效加工.     

基于网格法的数控加工仿真铣削参数优化研究

建立了铣削参数的多目标优化模型,运用网格法对铣削参数进行优化研究.采用Visual Basic 6.0 编程,并在仿真系统中进行实例验证,获得了优化的铣削用量组合.     

基于刀具几何参数的薄壁叶片切削力预测方法研究

切削力是影响刀具耐用度和被加工表面质量的重要因素,其中刀具几何角度在金属切削加工过程中对切削力的大小影响很大。以汽轮机薄壁叶片为研究对象,在ABAQUS的基础上,研究金属模拟过程中的关键技术,提出薄壁叶片的铣削加工模拟模型;在此基础上对刀具几何角度进行了单因素和多因素正交模拟实验分析,建立了刀具几何参数的切削力经验模型。实验证明:切削力有限元模拟值与切削力实验测试值大体一致,所得结果基本有效。     

汽轮机静叶片装配内背弧型面线切割工艺研究

汽轮机静叶片装配内背弧型面加工是汽轮机静叶片关键工序之一.针对汽轮机静叶片结构特征,应用线切割加工技术和工件定位原理,研究汽轮机静叶片加工工艺过程、装配内背弧型面线切割工艺、线切割夹具结构及夹紧工作原理、线切割工艺参数的调整方法,从而在满足加工零件的精度及表面粗糙要求的同时,在生产应用中形成了更加完善的工艺方法.     

燃气轮机涡轮叶片制造工艺现状及发展方向

航空发动机和燃气轮机,被誉为工业"皇冠上的明珠",其涡轮叶片的制造工艺是典型的高科技、高附加值技术.本文概括阐述了近年来铸造涡轮叶片材料和构型的发展现状及未来发展方向,结合现阶段产品介绍了涡轮叶片的制造工艺特点现状,归纳论述了涡轮叶片制造工艺难点,并对涡轮叶片新材料的发展和制造工艺革新进行了展望.     

加工误差建模与切削用量选用的研究

为解决数控加工中切削用量选用对加工精度影响的问题,以立铣刀为研究对象建立了铣削力模型,通过建立立铣刀铣削力模型和刀具受力引起的变形模型,推导出刀具z方向误差表达式,并建立了误差模型实验系统。最后通过正交切削实验验证了模型的可靠性,并将切削用量对加工误差的影响权重进行了排序,为切削用量选用提供了参考。     

薄壁铝合金镂空零件的高效高精加工工艺研究

针对一种薄壁铝合金镂空零件加工精度难以保证、加工效率低的特点,设计该零件的加工工艺及数控铣削工装,并将该工艺及铣削工装应用于实际加工。结果表明:使用该工艺及工装不仅能够保证零件的尺寸和形位公差,减小零件的变形量,保证零件的加工质量,而且极大地提高了生产效率。     

精密成形铣齿切削参数优化研究

大模数齿轮精密成形铣齿具有多切削刃、非自由、断续重切削的特点,其加工过程中切削参数的变化对加工效益影响较大。为了提高综合加工效益,需综合考虑加工成本、残余高度以及刀具耐用度。分析成形铣齿加工过程及原理,建立了各待优化目标数学模型,提出以多目标遗传算法建立刀具耐用度、加工成本及加工残余高度的多目标优化模型,得到了以切削速度、每齿进给量为决策变量的多种工艺参数组合。优化结果与实际加工参数范围吻合,提出了切合实际加工条件的切削工艺参数范围,为下一步刀具磨损状态监测研究提供了理论依据。     

铣削加工颤振稳定域影响参数研究及优化

建立圆柱形铣刀铣削加工动态切削数学模型,采用一种解析法计算并绘制稳定域图,获取加工稳定性随工艺参数变化的规律。分析系统参数对铣削加工颤振稳定特性的影响,提高固有频率、增大系统刚度和阻尼有助于提高系统加工稳定性。基于动态变化的稳定域图及共振功率半频带频率,提出一种铣削稳定性约束下铣削参数优化模型,获取最大加工效率下的主轴转速、径向进给量及轴向进给量参数的最优值。开发铣削稳定性分析仿真软件,实现铣削颤振稳定域分析、共振区域分析、铣削参数优化等功能。将复杂设计分析过程工程实用化,具有工程应用价值。该方法同样可推广到磨削、车削的颤振分析。     

外圆电解磨削工艺参数研究

针对影响外圆电解磨削加工效率与精度的3个主要工艺参数~([1]),工作电压、电解液的浓度、阴阳两极间的间隙进行了研究与分析。利用某工厂改造的外圆数控电解磨床,对伺服机构二级活塞杆外圆进行加工,并对工艺参数不断地复合、修正,最终获得较好的实验数据。根据分析实验数据,确定了该零件外圆电解磨加工的3个主要工艺参数的组合。加工实验表明:采用这些工艺参数组合提高了外圆加工的质量与精度。     

燃气轮机二级动叶片失效分析

对燃气轮机二级动叶片失效件进行了化学成分分析、金相组织观察、晶粒度测定、夹杂物检查及断口分析。结果表明，叶片断裂的原因是在长时间高温作用下，碳化物(M23C6)析出并集聚于晶界，近晶界处出现贫铬区，产生表层晶界严重氧化过烧，使热强性降低，材料脆化而产生断裂失效。     

大型水轮机转轮叶片制造工艺

Cr-Ni-Mo合金铸钢大型水轮机转轮叶片,经铸造-热处理-机加工-焊接等多工序制造.本文介绍设计底返开放式浇注系统,运用MAGMA凝固模拟对冒口、补贴进行优化,采用组芯造型,严格材质成分控制,通过正交试验优化热处理工艺,以及严格管理,成功制造大型水轮机叶片.