面向分行轨迹的薄壁件铣削颤振控制方法.pdf

《面向分行轨迹的薄壁件铣削颤振控制方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn面向分行轨迹的薄壁件铣削颤振控制方法#**周续，张定华，吴宝海，罗明（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西西安710072）5摘要：本文以航空发动机机匣为对象，研究了其铣削过程中的颤振稳定性控制问题。建立了颤振稳定性极限的频域预测方法，在单个切削行内和不同切削行间分析了机匣铣削过程中稳定性叶瓣图的分布情况，并针对不同切削行间稳定性叶瓣图呈现的交错排列现象，难以在整个铣削过程进行切削参数优选，提出了面向分行刀位轨迹的切削参数优选方法，保证了

2、机匣整个材料切除过程的稳定铣削。10关键词：颤振；薄壁件；航空发动机机匣；切削参数优选中图分类号：TP391.7Achattercontrolmethodbasedonsingle-linetoolpathfor15themillingofthin-walledpartsZHOUXu,ZHANGDinghua,WUBaohai,LUOMing(KeyLaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology(NorthwesternPolytec

3、hnicalUniversity),MinistryofEducation,Xi’an710072)Abstract:Achattercontrolmethodforthemillingofaero-enginecasingsisstudiedinthispaper.The20calculationmethodofthestabilitylimitsaredeveloped.Andthedistributionofstabilitylobediagramisinvestigatedinonesinglecuttingl

4、ineaswellasindifferentcuttinglines.Thestabilitylobediagramwillpresentastaggeredcaseindifferentcuttinglines.Thenitisdifficulttooptimizethecuttingparametersfortheentiremillingprocess.Therefore,anoptimalselectionapproachofcuttingparametersbasedonsinglelinetoolpathi

5、sproposedtosuppresscuttingchatterinthewholematerialremovalprocess.25Keywords:chatter;thin-walledparts;aero-enginecasings;cuttingparametersoptimalselection0引言薄壁件具有重量轻、结构紧凑等特点，已经在航空工业中得到了广泛应用，如航空发动30机叶片、机匣、整体叶盘、整体叶轮等。这些零件都是飞机和发动机结构中不可缺少的组成部分，它们的制造技术是衡量一个国家制造能力的重要标

6、志。然而，薄壁件在提升产品性能的同时也带来了新的难题和挑战。薄壁件的加工精度和表面质量要求高，同时几何结构复杂、材料难铣削、工艺刚性弱，从而导致加工过程中容易发生变形和振动。其中，由于铣削厚度变化效应引起的铣削颤振具35有不可忽略的破坏性。铣削颤振不仅会降低加工精度、破坏表面质量、限制加工效率，还会对机床和刀具的使用寿命以及工艺操作员的人身健康造成损害，严重时甚至会使加工过程无[1][2]法进行。目前，在测定工艺系统动力学参数的基础上，通过理论分析来优选铣削参数，使铣削过程的阻尼和刚度特性在短时间内快速变化，从而破坏颤

7、振的产生和发展条件，可以[3][4]达到控制颤振的目的。40基金项目：教育部博士点基金(20136102110016)作者简介：周续（1987-），男，博士研究生，主要研究方向为多轴数控加工理论及智能加工技术通信联系人：张定华(1958-)，男，教授，博士研究生导师，主要研究方向为航空发动机制造技术.E-mail:dhzhang@nwpu.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn本文以航空发动机机匣为对象，研究其铣削过程中的颤振控制问题，给出切削参数的优化选取方法。本文所提方法及

8、相关结论可为解决航空发动机机匣等环形薄壁零件铣削过程中遇到的颤振控制问题提供基础理论与模型支撑。51颤振稳定性模型机匣外型面的半精/精加工过程可以简化为牛鼻刀定轴铣削圆柱面的实际工况，通过工件的回转和刀具的旋转实现进给运动与材料铣削，如图1所示。机匣的环形、薄壁结构特征使得工艺系统的主模态沿着工件表面法向，即该方向为主振方向。因此