直纹面型叶轮铣削变形及加工参数优化研究

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1、工学硕士学位论文直纹面型叶轮铣削变形及加工参数优化研究于海滨哈尔滨理工大学2015年3月哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提巧的硕±学位论文《直纹面型叶轮锐削变形及，加工参数优化研巧》，是本人在导师指导下在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体。，均己在文中明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名＇；曰期：年０多月曰ｏＷｊ寸墙皋哈尔滨理工大学硕古

2、学位论文使用授权书《直绞面型叶轮锐則变形及加工参数优化研巧》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕。：ｔ学位论文本论文的研巧成果。归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得Ｗ其它单位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部ｎ提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可？公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密垃。（请在上相应方框内打

3、Ｖ）么作者签名；寸海系曰期：ｃ＾／俾期曰］导师签名日期；年咬月日国内图书分类号：TG501工学硕士学位论文直纹面型叶轮铣削变形及加工参数优化研究硕士研究生：于海滨导师：李茂月申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械制造及其自动化所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TG501DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyonMillingDeformationandProcessingParameters’

4、OptimizationforRuledSurfaceImpellerCandidate：YuHaibinSupervisor：LiMaoyueAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringMechanicalManufactureandSpecialty：AutomationDateofOralExamination：March,2015HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文直纹面型叶轮铣削变形及加工参数优

5、化研究摘要整体叶轮作为航空航天发动机的重要零件，其叶片型面大多为曲率多变的自由曲面，叶轮叶片加工质量的优劣对整机性能有着关键的作用。然而，整体叶轮的叶片是典型的薄壁件，在加工过程中很容易造成加工尺寸偏差、厚度不均匀、叶片变形等一系列的问题。因此，本文对影响叶轮加工精度的铣削变形及参数优化技术的研究具有十分重要的意义。首先，基于B样条曲线和曲面的基本性质，将叶轮实体模型的原始数据点导入UG软件中，对整体叶轮模型进行几何建模。根据整体叶轮的加工工艺，对整体叶轮加工的刀具轨迹规划技术进行了研究。相关模型及规划轨迹为直纹面叶片的铣削力建模、叶片变

6、形量的计算、参数优化等后续研究提供了基础。其次，对直纹面侧铣的五轴铣削力模型进行了研究，在考虑曲面曲率对铣削力影响的基础上，将切深进行等效，并对球头铣刀的侧刃进行铣削力建模。对铣削力系数模型进行了建立，并通过正交试验对铣削力系数进行了计算。为叶片加工变形的有限元分析提供技术支持。再次，在将UG软件中建立的直纹面叶片模型导入ANSYS后，通过划分网格、计算和加载铣削力等进行了叶片的有限元仿真。在完成传统单点变形分析的基础上，通过编写命令流的方式实现了叶片仿真的循环。运用MATLAB与ANSYS软件，对叶片弹性变形量进行了迭代运算，实现了直纹

7、面叶片加工变形的计算，并完成了变形结果的仿真。最后，基于仿真获得的直纹面叶片铣削加工变形，对加工过程中的相关参数进行了优化研究。用极差分析法对正交试验的结果进行了分析，并利用正交优势分析法对铣削参数的优化结果进行了计算。通过ANSYS软件对得到的优化结果进行了仿真验证，并实现了模型质量的评价。关键词直纹面型叶轮；铣削变形；参数优化-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudyonMillingDeformationandProcessingParameters’OptimizationforRuledSurfaceImpellerAbst

8、ractAsanimportantpartofintegralimpelleraerospaceengines,itsbladesurfaceusuallyisfree-formsurface