鈦合金整體葉盤盤銑加工刀具設計與分析研究.pdf

1、鈦合金整體葉盤是航空發(fā)動機中壓氣機的重要零件，其結(jié)構(gòu)復雜和材料難加工兩個特點一直是技術(shù)難點，隨著整體葉盤結(jié)構(gòu)的不斷更新，對其加工工藝的要求越來越高。而在整個加工過程中，刀具性能的好壞對整體葉盤的質(zhì)量、加工效率起至關重要的作用。本文針對現(xiàn)新提出的盤/插/側(cè)復合銑削加工工藝中盤銑工藝的特點設計和分析盤銑刀，主要進行如下研究：
　　首先，分析整體葉盤盤銑加工特點并設計盤銑切削力試驗。分析鈦合金整體葉盤的結(jié)構(gòu)和通道幾何特征，對加工區(qū)域進行

2、劃分，通過計算求取葉盤通道盤銑可加工區(qū)域。分析盤銑加工工藝的特點，分析盤銑加工過程中切削力對加工過程的影響；通過盤銑鈦合金試驗，分析盤銑過程中不同切削參數(shù)下切削力的變化規(guī)律，并根據(jù)試驗結(jié)果為后續(xù)刀具設計提供參考數(shù)據(jù)。
　　其次，設計刀具的整體結(jié)構(gòu)并完成建模。根據(jù)工件材料特性，結(jié)合盤銑加工的特點，確定盤銑刀刀具結(jié)構(gòu)、刀體與刀片的材料。對比分析刀片夾緊方式，并選用合適刀片；分析整體葉盤幾何，確定盤銑刀的基本尺寸，設計容屑槽、刀槽結(jié)構(gòu)尺

3、寸，并利用UG軟件對所設計的刀具進行建模。
　　再次，通過仿真分析優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)。為保證刀具加工鈦合金時能更好發(fā)揮性能，通過DEFORM軟件對刀具幾何參數(shù)（軸向、徑向前角）進行切削仿真分析，基于切削力優(yōu)化刀具幾何參數(shù)；利用仿真軟件對不同角度的盤銑刀的應力和應變進行計算，以驗證刀具的強度；對優(yōu)化后的盤銑刀結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，驗證機床-刀具-工件匹配的安全性。
　　最后，為保證所設計的刀具的加工質(zhì)量，分析刀具的加工特點及難點，規(guī)劃盤