航空叶片切削进给优化研究

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1、分类号学号M201270348学校代码10487密级硕士学位论文航空叶片切削进给优化研究学位申请人:黄博豪学科专业:机械电子工程指导老师:丁汉教授答辩日期:2015年5月14日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFederateSchedulingforNCMachiningofAeroEngineFanBladesCandidate:HuangBohaoMajor:MechanicalandElectronicEngineeringS

2、upervisor:ProfessorDingHanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使

3、用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要叶片是航空发动机的核心零部件，其加工质量直接决定了航空发动机的工作性能。航空发动机叶片往往具有复杂曲面结构，并常使用钛合金等具有耐腐蚀、高强度等特点的材料，加工过程一般分为多个工

4、步，加工效率低，刀具磨损严重，且加工质量难以保证。本文针对由航空发动机叶片加工过程中铣削力波动造成的加工质量及加工效率问题进行研究，结合叶片复杂的曲面造型，建立考虑工件表面曲率半径的铣削力模型，提出基于铣削力的进给优化方法，提高加工质量和加工效率，降低加工成本。具体研究内容包括：首先，分析了国内外对铣削力建模的相关研究，考虑航空叶片型面及凸台部分造型曲率多变的特点，发现工件表面曲率半径的变化影响加工过程中铣削力大小，建立相关的铣削力仿真模型。然后，观测航空叶片实际加工过程，发现存在铣削力波动问题，结合铣削力模型仿真并加以分析。利用铣削力和进给速度的关系，以进给速度为主要

5、考虑因素，提出一种适用于叶片加工的进给优化方法，保持铣削力稳定。最后，结合前述方法，利用商业软件ProductionModule3D实现具体操作，对航空叶片加工过程进行优化。其中，详细给出了软件之间兼容性处理、坐标转换、软件中的优化流程和相关优化参数选取的方法，解决了实际加工中存在的力波动问题。在保证加工质量的前提下，大大提高了加工效率，降低了加工成本。关键词：航空叶片铣削力进给优化加工提效I华中科技大学硕士学位论文AbstractAsthekeycomponentsofaeroengine,themachiningqualityofthefanbladeisrelat

6、edtotheperformanceofaeroengine.Thefanbladesarealwaysdesignedwithcomplexcurvedsurfacetomeetthedemandsofworkinginextremeenvironment.Also,theyareusuallymadeofthematerialwithhighcorrosionresistanceandhighstrength.Sothemachiningprocessshouldbedividedintoseveralparts.Andtherearesomeproblemssuc

7、hascuttingtoolwear,lowmachiningefficiencyandlowmachiningprecision.Aimingattheseproblemscausedbyfluctuationsofthemillingforce,thispapercreatesamillingforcemodelinwhichbladecharacteristicsarepresented,andputsforwardsamethodoffederateoptimizationtoimprovethemachiningqualitya