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文檔簡介
1、樅樹型輪槽精銑刀作為加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輪槽的最終刀具,其精度直接影響著輪槽表面輪廓的加工質(zhì)量。由于切削時(shí)刀具輪廓形線不同部位受到刀體結(jié)構(gòu)的影響,工藝參數(shù)各不相同,導(dǎo)致不同部位切削刃受力、受熱以及磨損的不均勻,從而引起輪槽精銑刀廓形精度下降,造成刀具的早期失效??紤]制造工藝因素,輪槽刀具前角一般取為零度。在刀具鈍圓半徑一致的情況下,刀刃的強(qiáng)度主要取決于刀具的后角。輪槽加工中,不同部位的刀刃,由于切削條件的要求,強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)不同?,F(xiàn)有輪槽刀具,刃
2、形不同位置后角的變化并不是為了適應(yīng)刃形強(qiáng)度而變化的。后刀面的設(shè)計(jì),不能滿足成形切削刀具等強(qiáng)度的要求。幾何建模與參數(shù)優(yōu)化的研究,是復(fù)雜成形刀具設(shè)計(jì)的重要課題。
本文擬從輪槽銑削過程中的切削力出發(fā),探索滿足輪槽銑刀刃形線等強(qiáng)度要求的后角分布規(guī)律;建立優(yōu)化的后角分布數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型利用CAD軟件完成后刀面幾何模型的重構(gòu)。主要內(nèi)容如下:
基于金屬切削基本原理,探討了銑削加工過程中切削力、切削熱以及刀具磨損和壽命與刀
3、具幾何參數(shù)之間的關(guān)系;對輪槽加工工藝做了簡要的梳理,給出了輪槽精銑刀的設(shè)計(jì)要求;
基于輪槽銑削工藝,建立輪槽銑削的有限元分析模型;利用DEFORM對輪槽銑削過程進(jìn)行了物理仿真,得出了切削力、切削熱在刀刃上的分布狀況;
建立通用輪槽精銑刀的三維實(shí)體模型,找出其后角的變化規(guī)律;然后以切削力的均勻分布為優(yōu)化目標(biāo),對輪槽精銑刀的后角分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);建立了輪槽精銑刀后角分布優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并求出了關(guān)鍵模型系數(shù);
基于
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