虚拟技术在叶轮加工中的应用

叶轮是典型的多轴加工零件,加工中经常出现空刀、过切、欠切、表面质量不高等问题。文中通过应用UG软件的叶轮加工模块完成整体叶轮加工的自动编程,并基于VERICUT软件实现了米克朗UCP710型五轴加工中心铣削整体叶轮的仿真与优化,提高了加工质量和效率。     

PowerMILL软件在叶轮加工中的应用

叶轮广泛地应用于航空、航天等领域,作为发动机的关键部件,对发动机的性能影响很大,它的加工成为提高发动机性能的一个关键环节。其质量直接影响其窄气动力性能和机械效率。     

钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件Advant Edge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。     

基于CFD轴流泵叶轮在流场中的有限元分析

根据某一型号立式轴流泵的叶轮特征对其建立三维模型,利用叶轮工作时流场的属性,结合流固耦合的方法,通过有限元分析软件ANSYS Workbench中的CFD模块对叶轮进行流场动力学仿真分析。在有限元软件流体动力学分析模块中添加流场流速、流体进出口和流场膨胀层等,得出叶轮周围流体的绕流迹线,以及叶片应力从叶顶到叶根的分布规律,发现进水处的叶片部分是应力最大处。这对水泵叶轮可靠性和水泵寿命分析具有重要的借鉴意义。     

叶轮断裂有限元分析

以某船用泵的腐蚀断裂失效为研究背景,利用有限元方法对叶轮的三维模型进行分析,得出叶轮的应力应变分布情况,同时得出该区域内穿透裂纹的应力强度因子并分析得出其变化规律。     

钛合金叶轮加工中高性能五轴联动加工中心的应用

航空发动机作为飞行器的动力核心,是数目庞大的航空零部件中最为重要的一环,其零件的主要材料是钛合金和高温合金。钛合金零件多用于航空发动机的冷端部分(风扇和压气机等),而高温合金零件主要应用在热端部分(涡轮机等)。在对此类零件的加工方面,阿奇夏米尔集团公司高性能五轴联动加工中心颇有优势。     

刀具涂层技术在钛合金加工中的应用

钛合金与常用类金属相比,具有更好的强度、韧性、延展性以及较好的抗氧化性与耐腐蚀性。因此这使得钛合金在航空航天、汽车技术以及医疗技术等领域中得到了广泛的应用。实现钛合金的高速、高效切削加工,切削刀具是关键。刀具涂层技术使得刀具在提高使用寿命、切削效率和加工表面质量等方面发挥着重要作用,可以很好的满足钛合金加工的需求;随着涂层技术的进步,刀具涂层朝着组成元素多元化和微观结构复合化方向发展,促进了现代工业的发展。     

钛合金高速铣削加工的有限元模拟与分析

采用有限元法建立了更接近实际的铣刀结构模型及三维铣削模型,模拟了钛合金Ti6Al4V高速铣削切屑的形成过程,得到了铣削过程的温度分布云图,分析了切削过程中残余应力的分布,并提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。结果表明:切屑区最高温度出现在距离刀尖0.01~0.03 mm的刀-屑接触处,当主轴转速为9 500 r/min时,温度有所下降。工件的残余应力在表层由拉应力迅速的转变为压应力,在100~200μm之间出现残余压应力的最大值。当主轴转速为9 500 r/min,每齿进给量为0.02 mm时,表面粗糙度取得最小值。     

UG在三元叶轮加工中的应用及研究

以数控加工过程中有很大难度的风机三元叶轮为研究对象,在UG NX软件中进行建模,同时进行图形交互式编程和仿真,并生成了数控代码,导入数控机床进行试切,加工试验效果良好,总结出一套比较完善的三元叶轮数控加工方法,使夹持长度与刀柄的尺寸之间实现参数化设计。模型输入模拟机床,就可以得到一个5轴后置处理,设置具体参数。从而减少设计更改所需的时间和成本,实现了经济效益的提高。     

钛合金小孔电火花加工有限元仿真研究

为有效地预测钛合金材料电火花小孔加工的体积去除率,利用有限元法建立了单脉冲电火花加工钛合金小孔的数学模型。模型考虑了诸多因素：高斯热源模型、能量分配率、随放电时间变化的放电半径以及熔融潜热。应用生死单元法模拟出去除体积形貌图,然后计算出单脉冲去除体积。采用K1C高速小孔机加工钛合金小孔,记录加工时间,利用称重法得出加工前后重量,从而算出单脉冲体积去除率。验证实验得出,实际加工单脉冲体积去除率和模拟结果的误差小于10%,结果表明,仿真模型可较准确地预测体积去除率,为指导电火花加工钛合金小孔提供了依据。     

过程阻尼效应在钛合金铣削加工中的应用

对过程阻尼效应在钛合金铣削加工中的应用进了行研究。利用隐式龙格库塔法,计算典型钛合金材料铣削加工中干涉产生的侵入面积以及阻力,建立考虑过程阻尼效应的非线性铣削动力学模型,并基于此模型设计减振后角抑制颤振。计算与试验结果对比分析表明,所建模型能够较为准确地预测稳定性极限,过程阻尼效应可使低速区极限切深显著增加,而减振后角可使过程阻尼效应增强,进一步拓展稳定区域。     

铣削颤振理论在钛合金结构件加工中的应用

针对钛合金结构件的弱刚度及难加工特性,提出了小径向铣削的方法。使用小径向铣削稳定预测理论,绘制出了稳定叶瓣图,最终选择了合理的加工参数,避免加工过程中发生的颤振,为该理论的实际应用提供了范例。     

离心叶轮的有限元分析

运用大型通用有限元分析软件ANSYS8.0,对离心叶轮内流场三维紊流进行了分析.获得了叶轮内流场压力分布,确定了叶轮结构分析中液体作用于叶片上的载荷.在此基础上对叶轮结构进行了有限元分析,准确直观地得到了叶轮各处的应力和应变值,为叶轮的强度计算和设计提供了可靠依据.     

HyperMILL在整体叶轮五轴加工中的应用技术

叶轮作为流体压缩机中的核心零件,其加工质量直接决定其寿命、工作效率、工作成本等,本文以hypermill作为构架研究数控加工解决方案。首先确定加工工艺过程和工艺参数,然后在hypermill软件中计算出刀具路径,经后处理成机床代码,加工出复合要求的零件。该方法有效的减少了刀具路径、节约加工成本、提高加工效率和加工精度。     

有限元分析方法在金属高速加工中的应用

阐述了高速切削加工技术的优势与发展瓶颈,简述了有限元分析方法在机械工程上的应用,总结分析了有限元分析方法在切削过程、切削加工表面残余应力计算、切削热和切削温度以及切屑形成机理等高速切削加工方面的建模和模拟等方面所取得的研究成果及不足,展望了高速切削加工技术的研究方向.     

有限元仿真在金属切削加工中的应用

有限元仿真是研究金属切削过程和切屑形成过程的有效方法.以铝合金7050为例,详细描述两种金属切削加工的有限元模型:正交切削模型和斜角切削模型,以及有限元模型建立过程中的一些关键技术如:刀屑界面间的摩擦,工件的材料本构模型和切屑分离标准.利用这两种有限元模型可以分别得到加工表面的残余应力分布趋势和切屑的几何形状,也可以预测低刚度结构件的让刀误差.分析表明:有限元仿真可以进行切削参数优化和刀具几何形状的优化,以改善加工表面的质量.     

有限元建模方法在磨削加工中的应用

对2D和3D有限元磨削模型做了概述,并根据建模方法所采用的尺度对其分类,即为介观模型和微观模型。介观模型主要考虑整个砂轮与工件的相互作用;而微观模型重点关注单颗磨粒与工件之间的相互作用,讨论了各种模型并对与模型相关的边界条件、材料属性设置和载荷施加做了比较;分析了有限元磨削模型的未来发展方向,基于研究结果对所综合的当今最先进的介观和微观建模方法做了相应的说明。     

钛合金切削加工表面残余应力有限元仿真

采用Johnson- Cook失效准则,建立了钛合金的二维正交切削热-机械应力耦合有限元仿真模型,分析计算了不同切削条件下已加工表面残余应力的分布规律.结果表明:已加工表面层残余应力为拉应力,沿着深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力.表面残余应力随着切削速度的增大而增大,在一定的前角变化范围内,随着刀具前角的增大,表面残余拉应力先增大后减小,而随着刀具后角的增大却减小.各加工参数对残余应力层的厚度影响都很小.     

钛合金切削加工表面残余应力有限元仿真

采用JobnSOn—Cook失效准则,建立了钛合金的二维正交切削热一机械应力耦合有限元仿真模型,分析计算了不同切削条件下已加工表面残余应力的分布规律。结果表明：已加工表面层残余应力为拉应力,沿着深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力。表面残余应力随着切削速度的增大而增大,在一定的前角变化范围内,随着刀具前角的增大,表面残余拉应力先增大后减小,而随着刀具后角的增大却减小。各加工参数对残余应力层的厚度影响都很小。     

基于UG的多轴加工技术在叶轮中的应用

随着多轴加工技术研究的不断深入,数控五轴联动加工得到了较大的发展,作为CAD／CAM／CAE一体化方案,UG广泛应用于模具制造行业之中,并在多轴编程加工中具有领先优势。叶轮作为动力机械的关键部件,其加工技术一直是制造业中的一个重要课题。本文将对有复杂曲面的整体叶轮进行建模、编程和加工研究。