汽轮机叶片曲面加工铣削力预测模型研究

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1、第3期组合机床与自动化加工技术NO．32015年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMat．2015文章编号：1001—2265(2015)03—0129—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．03．035汽轮机叶片曲面加工铣削力预测模型研究术江敏，谌永祥。(1．绵阳职业技术学院机电工程系，四川绵阳621000；2．西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳621010)摘要：文章针对汽轮机叶片曲面的加工特点，建立了铣削

2、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。关键词：叶片曲面；铣削力模型；瞬时切削厚度；工艺参数；有限元中图分类号：THI65；TG659文献标识码：ATheResearchofMillingForcePredictionModelSuitableforTurbineBladeSurfaceMach

3、iningJIANGMin，CHENYong．xiang。(1．DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，MianyangVocationalandTechnicalCollege，Mian-yangSichuan621010，China；2．SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SouthwestUniversityofSci—enceandTechnology，MianyangSichuan621010，Chin

4、a)Abstract：Basedonthecharacteristicsoftheturbinebladesurfaceprocessing，millingforcemodelisestab—lished．Fromtheperspectiveoftheinstantaneouscuttingthickness，therelationshipbetweenthenumericalprocessparametersandthemillingforcemodelisanalyzed．Onthebasisoffinitee

5、lementsimulationofmet—alcutting，usingMatlabandAbaquscombinedwithfourfactorsandfourlevelsorthogonalsimulationtestmethod，theeffectivenessofthemillingforcemodelhasbeenverified．TurbineblademachiningexperimenthasbeenusedtofurtherverifytheValidityofthemillingforcemo

6、delandthemetalcuttingfiniteelementsimulationmode1．Keywords：bladesurface；millingforcemodel；instantaneouscuttingthickness；numericalprocessparame—ters；FEM0引言描述向过程预测发展，从静态预测向动态预测发展。1汽轮机叶片曲面加工特点汽轮机叶片是透平机械中起导流和能量转化作用的重要叶片类零件，它的汽道部分是由非均匀有理B样汽轮机叶片汽道由复杂的NURBS曲线拟合而成，条曲线

7、组成的自由曲面，其加工过程中受到切削力、切加工过程中使用的是广泛用于加工自由曲面的球头铣削振动、切削热的作用极易发生变形，而切削力是影响刀。叶片曲面加工过程中，沿着刀具轴向刀刃，瞬时切叶片曲面变形的主要因素之一-．J。建立接近实际加工削厚度不断变化。瞬时切削厚度对切削力的大小起着状态的切削力预测模型，能够较有效地预测叶片曲面的决定性的作用。同时，随着刀具的运动，刀具主轴与叶变形量，进而优化切削参数以对其加工变形进行控制。片法向之间的夹角发生变化，研究汽轮机叶片汽道型谢小正就汽轮机叶片铣削加工中存在的变形不易控线曲率

8、的变化，考虑刀具加工倾角对切削力的影响是制的问题，借助最小二乘支持向量机原理，建立了被加必需的。切屑的形成是三维塑性变形过程，过去很多工不锈钢叶片表面的粗糙度预测模型。目前，国内外对学者也做了不少研究，但都没有把影响瞬时切削厚度于汽轮机叶片曲面的加工人为因素占较大比重，还不存的各因素考虑周全。不同刀具不同切削加工方法，切在一个较为全面、可供参照的工艺参数设置