薄壁件數(shù)控側銑若干基礎理論、實驗及集成技術問題的研究.pdf

1、薄壁件在航空航天、機械、土木等領域應用非常廣泛，許多重要零部件（如航空發(fā)動機葉片等）的先進制造技術涉及軍事和重要民用領域的關鍵技術，被各國視為機密而對外嚴格封鎖，我國在這方面遠落后于西方制造強國。由于薄壁件低剛度特性和一些零部件復雜不可展曲面形狀使得制造難度極大。圍繞薄壁件高精度加工需求和提高加工效率進行數(shù)控加工基礎理論與應用研究具有重大的理論意義和工程應用價值。
　　 本文綜述了國內外研究現(xiàn)狀，采用理論分析、有限元和切削實驗相

2、結合的方法，以矩形薄板、航空葉輪葉片的數(shù)控側銑為對象，開展了薄壁件數(shù)控側銑的力學和數(shù)控基礎理論、有限元模擬和切削實驗綜合分析研究，取得了以下研究成果：
　　 1.通過將移動載荷作用問題轉化為固定載荷作用問題，建立起移動集中載荷作用下懸臂矩形板對稱彎曲和非對稱彎曲的力學模型，移動集中載荷作用下懸臂矩形板的對稱和非對稱彎曲撓度試驗函數(shù)，進而獲得矩形薄板側銑加工變形的近似理論解。有關結果與有限元預測結果以及切削實驗測量結果吻合較好。<

3、br>　　 2.提出螺旋立銑刀側銑加工的切削力模型，通過建立銑削力系數(shù)與切削用量的多項式模型，利用四因素回歸正交實驗法確定了模型常量。建立了進行精確變形預測和誤差控制分析的基礎。
　　 3.提出冗余誤差控制三次NURBS 曲線直接插補算法，通過引入進給倍率因子，適度提高插補速度可改善小曲率情形誤差過度冗余，提高了加工效率。實驗表明該算法對加工精度和加工效率具有綜合協(xié)調控制能力。提出了三軸空間刀具半徑補償算法，實驗表明算法正確有

4、效。
　　 4.提出了傾斜擺頭型和帶角度銑頭五軸機床等含特殊銑頭的五軸后置處理算法，實驗表明算法正確可靠。提出了錐形球頭銑刀側銑加工不可展直紋面的刀位優(yōu)化算法，實驗表明建立的算法可極大提高不可展曲面?zhèn)茹娂庸ぞ取?br>　　 5.分別建立了矩形薄板的單軸側銑加工變形的有限元數(shù)值預測模型和航空葉輪葉片的五軸側銑加工變形的有限元數(shù)值預測模型，并提出了控制變形的刀軌優(yōu)化誤差補償方法。實驗表明所建立的加工變形預測模型正確，誤差補償方法